[发明专利]GaN MIS-HEMT大信号PSPICE模型的建模方法及模型

摘要

一种GaN MIS‑HEMT大信号PSPICE模型的建模方法及模型，通过测试不同温度下同一批次中若干个自主GaN MIS‑HEMT器件的直流和交流特性曲线，在所获取的直流特性曲线中提取阈值电压与源漏电压之间的关系，并找到适合的函数拟合，将函数代入直流模型中，得到的直流模型可准确拟合器件发生阈值漂移时的工作特征；另外，将阈值电压漂移函数得到的阈值电压表达式代入直流模型中，该直流模型中的阈值电压和沟道电流前乘有对应的温度参数，通过不同温度测量得到的直流特性曲线拟合得到温度参数，使模型可以表征器件不同工作温度下的特性。通过半经验物理模型的建立过程，模型参数具有明确的物理意义、便于提取，并且可根据参数值直接指导电路设计并反过来指导器件研发。

主权项

1.一种GaN MIS‑HEMT大信号PSPICE模型的建模方法，该大信号PSPICE模型包含直流模型和交流模型，直流模型由一个电流源表示，交流模型由三个非线性电容表示，其特征在于，包括：步骤S11：在不同温度下，测量同一批次中多个GaN MIS‑HEMT器件的直流特性和交流特性，基于测量数据获取GaN MIS‑HEMT器件在不同温度下的直流特性曲线和交流特性曲线；步骤S12：根据获取的直流特性曲线提取得到阈值电压‑源漏电压曲线，拟合该阈值电压‑源漏电压曲线得到阈值电压漂移函数；步骤S13：将阈值电压漂移函数得到的阈值电压表达式代入直流模型中，该直流模型中的阈值电压V_TH和沟道电流前乘有对应的温度参数，交流模型中的三个非线性电容采用电流控制的电流源表征；步骤S14：基于GaN MIS‑HEMT器件在不同温度下的测量数据求出直流模型和交流模型的各参数初值。