[发明专利]一种偏栅晶体管进行建模的方法及电路仿真方法

权利要求书

1.一种偏栅晶体管进行建模的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据偏栅晶体管的材料与结构，获取其工艺参数，并计算得到偏栅晶体管模型的参数；

S2：在步骤S1获取的偏栅晶体管的工艺参数和偏栅晶体管模型的参数的基础上，对所述偏栅晶体管建立待拟合模型；

S3：根据步骤S1中的偏栅晶体管所记录的输入的栅极电压和输入栅极电压时所产生的漏极电流，以得到所述偏栅晶体管的漏极电流随栅极电压变化的关系；

S4：根据步骤S3得到的所述偏栅晶体管的漏极电流随栅极电压变化的关系，由所述偏栅晶体管的漏极电流随栅极电压变化的关系提取所述偏栅晶体管的迁移率μ、亚阈值摆幅SS、沟道漏电导G；

S5：将步骤S4中提取得到的迁移率、亚阈值摆幅、沟道漏电导代入步骤S2中建立的待拟合模型，建立所述偏栅晶体管的待拟合模型的模型文件，模型文件包括所述偏栅晶体管的待拟合模型、该待拟合模型的参数的初始值，然后用该待拟合模型去拟合步骤S3得到的所述偏栅晶体管的漏极电流随栅极电压变化的关系，得到待拟合模型的全部参数；

S6：将步骤S1到步骤S5获得的所有的偏栅晶体管的参数代入所述偏栅晶体管的待拟合模型中，获得反映被选择偏栅晶体管的电学特性的偏栅晶体管模型；

所述偏栅晶体管的工艺参数包括沟道宽度W、沟道长度L、有源层厚度t_sc、介电层厚度t_ox、介电层介电常数ε_ox、源/漏极偏移距离d；偏栅晶体管模型的参数包括沟道横截面积S和介电层单位面积电容C_i；

所述偏栅晶体管的栅极层与源极层或栅极层与漏极层在垂直方向上至少有一处没有重叠部分；步骤S2中所述偏栅晶体管所建立的待拟合模型包含所述偏栅晶体管的第一等效漏极电流随所述偏栅晶体管的漏极、栅极、源极端口电压变化的关系及所述偏栅晶体管的第二等效漏极电流随所述偏栅晶体管的漏极、栅极、源极端口电压变化的关系，包括：

其中，I₀为偏栅晶体管的栅极电压等于阈值电压时的源漏电流，V_th为偏栅晶体管的阈值电压，V_g为偏栅晶体管的栅极电压，V_d为偏栅晶体管的漏极电压，V_d0为偏栅晶体管的漏极电压偏移，R_c为偏栅晶体管的前沟道电阻，R_back为偏栅晶体管的背沟道电阻，I_{ds_first}为第一等效漏极电流，I_{ds_second}为第二等效漏极电流，a、b、c为实际器件测试数据拟合得到具体的参数；步骤S3中的基于被选择偏栅晶体管所记录的输入的栅极电压和输入栅极电压时所产生的漏极电流的关系获取所述偏栅晶体管的漏极电流随栅极电压变化的关系包括：

测量所述偏栅晶体管的阈值电压；

测量栅极电压等于阈值电压时所述偏栅晶体管的漏极电流；

根据所测量的阈值电压，得到亚阈值区的第一电压的变化范围和线性区/饱和区的第二电压的变化范围，所述栅极电压的变化范围包括所述第一电压的变化范围和第二电压的变化范围；所述晶体管的第一等效漏极电流随所述栅极电压变化的关系为所述偏栅晶体管的漏极电流随所述第一电压变化的关系，所述晶体管的第二等效漏极电流随所述栅极电压变化的关系为所述偏栅晶体管的漏极电流随所述第二电压变化的关系。

2.根据权利要求1所述的偏栅晶体管进行建模的方法，其特征在于，所述步骤S4中由所述偏栅晶体管的漏极电流随栅极电压变化的关系提取所述偏栅晶体管的迁移率指当栅极电压等于阈值电压时的迁移率。