[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

摘要

本发明公开了一种GaAs基混频肖特基二极管毫米波及太赫兹频段建模方法，涉及二极管建模技术领域。利用基于测量的经验公式描述混频肖特基二极管结的非线性结特性，即利用热电子发射模型对二极管结进行公式描述；通过建立GaAs基混频肖特基二极管的三维电磁模型，利用商用高频结构仿真软件HFSS获得寄生参量在毫米波及太赫兹频段的S参数；最终在电路仿真软件例如ADS中建立GaAs基混频肖特基二极管对应的电路级模型；通过将建立的模型和实际封装测试的二极管S参数进行对比，然后修正其中的二极管结的经验公式，最终获得GaAs基混频肖特基二极管在毫米波及太赫兹频段的精准模型。

主权项

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cj0；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cj0，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cj0。