[发明专利]GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法

权利要求书

1.一种GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，根据GaAs基混频肖特基二极管的设计版图中的阳极尺寸，并测试实际流片过程中的阳极尺寸，以扫描电镜测试的阳极尺寸为准，结合经验公式计算GaAs基混频肖特基二极管的零偏结电容c_j0；

第二步，对加工完成的GaAs基混频肖特基二极管进行直流测试，根据测得的电流、电压数据，计算GaAs基混频肖特基二极管的串联电阻Rs，饱和电流Is，以及理想因子n，结合零偏结电容c_j0，在ADS中建立起肖特基二极管的非线性结模型；

第三步，建立肖特基二极管的三维电磁模型，再加上第二步建立的肖特基二极管非线性结模型，结合GaAs基混频肖特基二极管的设计版图和加工工艺，在高频结构仿真软件HFSS中建立GaAs基混频肖特基二极管的高频仿真结构模型；

第四步，将GaAs基混频肖特基二极管倒装焊接在石英电路上，通过矢量网络分析仪测试GaAs基混频肖特基二极管在毫米波及太赫兹频段的S参数；所述石英电路采用共面波导形式；在第三步建立的GaAs基混频肖特基二极管三维电磁模型的基础上，在HFSS中建立包含导电胶模型和外围石英电路的三维电磁模型，并在HFSS中抽取GaAs基混频肖特基二极管寄生参量及外围电路的S参数包；

第五步，修正建立的GaAs基混频肖特基二极管非线性结模型，主要是修正GaAs基混频肖特基二极管在毫米波及太赫兹频段的串联电阻Rs和零偏结电容c_j0。

2.根据权利要求1所述的GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法，其特征在于所述第一步中的经验公式为其中c_j0代表零偏结电容，ε_s代表GaAs材料的介电常数，A代表肖特基结的结面积，D代表肖特基结的直径，ω_d代表耗尽层的宽度。

3.根据权利要求1所述的GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法，其特征在于所述GaAs基混频肖特基二极管在直流测试中的电流、电压数据通过半导体参数测试仪4200获得。

4.根据权利要求1所述的GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法，其特征在于所述第四步的石英电路采用共面波导形式。

5.根据权利要求1所述的GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法，其特征在于所述第五步中修正串联电阻Rs和零偏结电容c_j0的具体步骤为：将第四步中抽取的GaAs基混频肖特基二极管寄生参量及外围电路的S参数包导入到ADS中，结合第一步建立的肖特基二极管非线性结模型，以直流测试的Rs和零偏结电容c_j0为初值，优化串联电阻Rs和零偏结电容c_j0，并通过ADS计算S参数，通过调节串联电阻Rs和零偏结电容c_j0的大小，使得仿真的S参数和测试得到的S参数相接近，此时的串联电阻Rs和零偏结电容c_j0作为实际模型中的串联电阻Rs和零偏结电容c_j0。