[发明专利]高压晶体管仿真模型及建模方法

说明书

本发明提供一种高压晶体管仿真模型及建模方法。所述仿真模型及建模方法在BSIM仿真模型的基础上，在高压晶体管的漏极端串联一个可变电阻，在一定温度条件下，所述可变电阻的阻值与所述高压晶体管的栅源电压和漏源电压的多项式函数成正比。通过高压晶体管的测试数据提取所述可变电阻的关系式，并被SPICE工具调用，可得到优化后的BSIM仿真模型，实验数据表明，使用该优化后的BSIM仿真模型对高压晶体管的特性曲线进行仿真可以改善仅采用通用BSIM仿真模型仿真时存在的不收敛的问题，有助于提升高压器件设计的效率和准确性，缩短产品设计周期及降低成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种高压晶体管仿真模型及一种高压晶体管仿真模型的建模方法。

背景技术

器件仿真模型在半导体电路设计中具有重要的作用，利用器件仿真模型，可以缩短产品的设计生产周期，有助于提高产品的成品率，节省成本。另外，高压晶体管因其耐压特性，广泛应用于无线通信、开关应用（如打印机，音频设备等）以及自动化应用等。但是，目前的高压晶体管模型的准确性不高。主要原因在于，高压晶体管的I-V（电流-电压）曲线比较复杂，采用在普通晶体管上得到广泛应用的、传统的BSIM（Berkeley short channelinsulated gate field effect transistor model）仿真时（如BSIM3V3和BSIM4），存在准饱和效应（Quasi-saturation effect），如图1所示。为了对高压晶体管进行准确建模，现有技术有采用JFET模型与BSIM模型结合的方法，以及增加电流模型和增加电压模型的方法等等。但是，这些模型在模拟客供电路设计时，需要增加非连续的电流源和/或电压源，且存在不收敛的问题。

因此，对于包含高压晶体管的半导体电路设计，仍迫切需要提供一种简洁而又能够改善不收敛问题的高压晶体管仿真模型。

发明内容

为了克服现有高压晶体管仿真模型的问题，本发明提供一种高压晶体管仿真模型的建模方法和一种高压晶体管仿真模型。

一方面，本发明提供一种高压晶体管仿真模型的建模方法，所述建模方法包括：

在BSIM仿真模型基础上，在高压晶体管的漏极端串联一个可变电阻，在一定温度条件下，所述可变电阻的阻值与所述高压晶体管的栅源电压Vgs和漏源电压Vds的多项式函数f（Vgs，Vds）成正比，所述多项式函数f（Vgs，Vds）满足如下关系式：

f（Vgs，Vds）=p0 + pg1*Vgs + pg2*Vgs²+ pg3*Vgs³+pd1*Vds

+pd2*Vds²+pd3*Vds³+pdg11*Vds*Vgs+pdg12*Vds*Vgs²

+pdg22*Vds²*Vgs²+pdg21*Vds²*Vgs，