[发明专利]具有尺寸可扩展性的JFET仿真方法

说明书

本发明公开了一种尺寸可扩展性的JFET仿真方法，常规的JFET仿真方法只能描述单一尺寸的JFET器件特性，不同尺寸的JFET器件需要使用不同的SPICE仿真来进行描述，本发明在业界标准的JFET SPICE仿真基础上，通过改写部分仿真参数，使其能具备与尺寸的变化相关联的参数，实现尺寸变化的JFET的仿真的可扩展性。

技术领域

本发明涉及集成电路设计仿真领域，特别是指一种具有尺寸可扩展性的JFET仿真方法。

背景技术

JFET(结型场效应管)是场效应器件中一种常见的器件类型，图1为一个常规的纵向N型JFET剖面图，其中的N型阱两端由N+作为JFET的源漏，P型阱作为JFET的栅极，P型阱也可由P+代替，P型阱沿源漏电流流通方向的尺寸定义为JFET沟道长度L，垂直于电流流通方向的P型阱尺寸定义为JFET沟道宽度W。其中最常见的是通过工艺注入得到PN扩散结，通过外加电压使PN结耗尽形成电流夹断，由于这类器件具有独特的开关特性，它经常被应用于模拟电路的开关电路、电源电路中。目前各仿真软件提供业界标准的JFET器件模型用于电路设计仿真，但是该模型不具有尺寸扩展性，一个模型只能描述单一一种尺寸的JFET器件特性，不同尺寸的JFET器件需要有不同的SPICE模型进行描述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有尺寸可扩展性的JFET仿真方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种具有尺寸可扩展性的JFET仿真方法，是在标准SPICE JFET仿真模型基础上，将与器件尺寸相关的参数进行修正，使其能准确描述不同尺寸的JFET器件的特性。

进一步地，在标准JFET仿真基础上，修正器件尺寸相关的源、漏、栅串联电阻的参数:

AREAeff=(W-DW)*(L-DL)*PF

RSeff=RS/AREAeff

RDeff=RD/AREAeff

RGeff=RG*AREAeff

其中，W、L为掩模版上的设计尺寸，DL代表由于工艺变化对JFET沟道长度的影响，DW代表由于工艺变化对JFET沟道宽度的影响，RS、RD、RG分别是源、漏、栅串联电阻，PF代表相同JFET并联的个数，AREAeff代表JFET有效面积。

进一步地，在标准JFET仿真基础上，修正器件尺寸相关的栅源、栅漏二极管对应反向饱和电流和反向扩散电容模型参数:

ISeff=IS*AREAeff

CGSeff=CGS*AREAeff

CGDeff=CGD*AREAeff

其中，IS、CGS、CGD为JFET标准模型参数，IS代表JFET栅源/栅漏二极管反向饱和电流，CGS代表栅源二极管方向扩散电容，CGD代表栅漏二极管方向扩散电容。

进一步地，在标准JFET仿真基础上，修正器件尺寸相关的跨导模型参数、沟道长度调制系数和阈值电压模型参数:

BETAeff=BETA*(1+BETAW*Weff)^BETAWN*PF/(1+BETAL*Leff)^BETALN；

LAMBDAeff=LAMBDA/(1+LANBDAL*Leff)^LAMBDALN；

VTOeff=VTO*(1+VTOL*Leff)^VTOLN*(1+VTOW*Weff)^VTOWN；

Leff=(L-DL)；

Weff=(W-DW)。