[发明专利]一种InP HEMT小信号等效电路模型及其参数提取方法

说明书

本发明涉及一种InP HEMT小信号等效电路模型及其参数提取方法，所述小信号等效电路模型包括，包括连接的本征模块和寄生模块，本征模块包括栅源本征单元、栅漏本征单元、源漏本征单元和衬底本征单元，其中，栅源本征单元分别连接栅极内节点和源极内节点；栅漏本征单元分别连接栅极内节点和漏极内节点；源漏本征单元的一端连接在栅漏本征单元与漏极内节点之间的节点处，另一端连接源极内节点；衬底本征单元分别连接漏极内节点和源极内节点。本发明的InP HEMT小信号等效电路模型，增加了本征衬底电阻和本征衬底电容串联网络，用于表征衬底损耗效应，克服了高频拟合精度不准确的问题，显著提高了模型在高频下的拟合精度。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种InP HEMT小信号等效电路模型及其参数提取方法。

背景技术

InP HEMT是磷化铟高电子迁移率场效应晶体管，其广泛应用于微波波段功率放大器、毫米波段功率放大器、太赫兹波段功率放大器或低噪声放大器等单片集成电路(MMIC)中。随着InP HEMT应用的不断开拓，建立器件精确的大信号等效电路模型、噪声等效电路模型以及快速准确的参数提取方法，对InP HEMT的电路设计具有十分重要的意义，其中，小信号等效电路模型作为大信号等效电路模型、噪声等效电路模型的重要组成部分，逐渐成为微电子技术领域研究的重点和热点。

小信号等效电路模型由InP HEMT的拓扑结构决定，InP HEMT的拓扑结构用于表征器件本身的结构特性，也就是说小信号等效电路模型参数具有其特有的物理意义，器件结构的变化会导致小信号模型参数的变化，从而可以通过小信号模型指导工艺步骤，改进器件结构，进而指导器件性能改进的方向。因此研究小信号等效电路模型对于器件设计也具有十分重要的意义。

对于InP HEMT器件而言，由于其在高频下具有良好的增益噪声特性，因此应用的频率范围相对较高，而传统的HEMT小信号等效电路模型往往不能够准确的表征器件的高频特性，因此对于InP HEMT而言，如何建立能够表征器件高频特性的InP HEMT小信号等效电路模型具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种InP HEMT小信号等效电路模型及其参数提取方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种InP HEMT小信号等效电路模型，包括连接的本征模块和寄生模块，所述本征模块包括栅源本征单元、栅漏本征单元、源漏本征单元和衬底本征单元，其中，

所述栅源本征单元分别连接栅极内节点和源极内节点，用于表征栅极对源极的调控；

所述栅漏本征单元分别连接所述栅极内节点和漏极内节点，用于表征所述栅极对漏极的调控；

所述源漏本征单元的一端连接在所述栅漏本征单元与所述漏极内节点之间的节点处，另一端连接所述源极内节点，用于表征所述源极与所述漏极的输出效应；

所述衬底本征单元分别连接所述漏极内节点和所述源极内节点，用于表征衬底的损耗效应。

在本发明的一个实施例中，所述寄生模块包括栅极寄生单元、源极寄生单元、漏极寄生单元和栅漏寄生单元，其中，

所述栅极寄生单元分别连接所述栅极内节点、栅极外节点和接地端，用于表征测试过程中所述栅极的外部寄生参数；

所述源极寄生单元分别连接所述源极内节点和源极外节点，所述源极外节点连接所述接地端，用于表征测试过程中所述源极的外部寄生参数；

所述漏极寄生单元分别连接所述漏极内节点、漏极外节点和所述接地端，用于表征测试过程中所述漏极的外部寄生参数；

所述栅漏寄生单元分别连接所述栅极外节点和所述漏极外节点，用于表征测试过程中所述栅极与所述漏极之间的外部寄生参数。