结型场效应晶体管的仿真模型及仿真方法技术

本发明专利技术涉及一种结型场效应晶体管的仿真模型，包括：核心场效应晶体管模型，其电流电压特性采用BSIM3/BSIM4的参数进行拟合；第一二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和漏极之间；第二二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和源极之间；第三二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的漏极和体电极之间；第四二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的源极和体电极之间；所述第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型用于描述结型场效应晶体管的内部寄生二极管的电容电压特性和漏电特性。此外还涉及一种结型场效应晶体管的仿真方法。上述结型场效应晶体管的仿真精度更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及器件仿真
，特别是涉及一种结型场效应晶体管的仿真模型及其应用方法。
技术介绍
结型场效应晶体管(JunctionField-EffectTransistor，JFET)广泛应用于各类模拟电路的设计中，而电路设计中对器件仿真模型的精度要求也越来越高，Synopsys公司和Cadence公司的仿真软件提供的JFET模型已不能满足仿真精度要求。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种仿真精度较高的结型场效应晶体管的仿真模型。一种结型场效应晶体管的仿真模型，包括：核心场效应晶体管模型，其电流电压特性采用BSIM3/BSIM4的参数进行拟合；第一二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和漏极之间；第二二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和源极之间；第三二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的漏极和体电极之间；第四二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的源极和体电极之间；所述第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型用于描述结型场效应晶体管的内部寄生二极管的电容电压特性和漏电特性。在其中一个实施例中，所述核心场效应晶体管模型本身内置的二极管被关闭。在其中一个实施例中，所述核心场效应晶体管模型、第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型利用如下子电路文件进行设置：.subcktjfetdgsbw＝1E-6l＝1E-6mcoredgsbm_jfetw＝wl＝las＝0ad＝0ps＝0pd＝0d1gsd_gs_paraarea＝1E-12pj＝4E-6d2gdd_gd_paraarea＝1E-12pj＝4E-6d3bsd_bs_paraarea＝1E-12pj＝4E-6d4bdd_bd_paraarea＝1E-12pj＝4E-6.modeld_gs_parad+level＝3+.....................................modeld_gd_parad+level＝3+.....................................modeld_bs_parad+level＝3+.....................................modeld_bd_parad+level＝3+.....................................modelm_jfetnmos+level＝54version＝4.5binunit＝2+.....................................endsjfet。一种结型场效应晶体管的仿真方法，包括如下步骤：创建核心场效应晶体管模型，并采用BSIM3/BSIM4的参数模拟所述核心场效应晶体管模型电流电压特性；创建连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和漏极之间的第一二极管模型；创建连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和源极之间的第二二极管模型；创建连接于所述核心场效应晶体管模型的漏极和体电极之间的第三二极管模型；创建连接于所述核心场效应晶体管模型的源极和体电极之间第四二极管模型；所述第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型用于描述结型场效应晶体管的内部寄生二极管的电容电压特性和漏电特性。在其中一个实施例中，在采用BSIM3/BSIM4的参数模拟所述核心场效应晶体管模型电流电压特性的步骤中，关闭所述核心场效应管模型本身内置的二极管。在其中一个实施例中，所述核心场效应晶体管模型、第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型利用如下子电路文件进行设置：.subcktjfetdgsbw＝1E-6l＝1E-6mcoredgsbm_jfetw＝wl＝las＝0ad＝0ps＝0pd＝0d1gsd_gs_paraarea＝1E-12pj＝4E-6d2gdd_gd_paraarea＝1E-12pj＝4E-6d3bsd_bs_paraarea＝1E-12pj＝4E-6d4bdd_bd_paraarea＝1E-12pj＝4E-6.modeld_gs_parad+level＝3+.....................................modeld_gd_parad+level＝3+.....................................modeld_bs_parad+level＝3+.....................................modeld_bd_parad+level＝3+.....................................modelm_jfetnmos+level＝54version＝4.5binunit＝2+.....................................endsjfet。上述仿真模型及仿真方法采用外挂二极管的方式描述结型场效应管中寄生二极管的电容电压特性和漏电特性，具有更高的精度。附图说明图1为一实施例的结型场效应晶体管的仿真模型的等效电路结构示意图；图2为一实施例的结型场效应晶体管的仿真方法流程图；图3～6是采用图1所示仿真模型的电流-电压特性拟合曲线；图7是采用图1所示仿真模型的栅极到漏极间的电容-电压特性拟合曲线。具体实施方式以下结合附图和实施例进行进一步说明。图1为一实施例的结型场效应晶体管的仿真模型的等效电路结构。该结型场效应晶体管的仿真模型包括核心场效应晶体管模型M1、第一二极管模型D_GD_para、第二二极管模型D_GS_para、第三二极管模型D_BD_para、以及第四二极管模型D_BS_para。核心场效应晶体管模型M1的电流电压特性采用BSIM3/BSIM4的参数进行拟合。BSIM3/BSIM4是加州大学伯克利分校开发的一种电路仿真标准。从第三代的BSIM3开始，该仿真标准建立在物理模型基础上，基于准二维分析，解决涉及到器件在工作时的物理特性。在具体使用中为了提高准确性还引入拟合参数来修改方程在描述某些器件特性时出现的误差。该标准与目前大多数仿真器，如HSPICE、SPECTRE等兼容，并且通过格式转化可以保持在不同仿真器上仿真结果一致。第一二极管模型D_GD_para连接于所述核心场效应晶体管模型M1的栅极(G)和漏极(D)之间。第二二极管模型D_GS_para连接于所述核心场效应晶体管模型M1的栅极(G)和源极(S)之间。第三二极管模型D_BD_para连接于所述核心场效应晶体管模型M1的漏极(D)和体电极(B)之间。第四二极管模型D_BS_para连接于所述核心场效应晶体管模型的源极(S)和体电极(B)之间。其中第一二极管模型D_GD_para的阴极和第三二极管模型D_BD_para的阴极与核心场效应晶体管模型M1的漏极(D)连接，第二二极管模型D_GS_para的阴极和第四二极管模型D_BS_para的阴极与核心场效应晶体管模型M1的源极(S)连接。上述第一二极管模型D_GD_para、第二二极管模型D_GS_para、第三二极管模型D_BD_para和第四二极管模型D_BS_para用于描述结型场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结型场效应晶体管的仿真模型，其特征在于，包括：核心场效应晶体管模型，其电流电压特性采用BSIM3/BSIM4的参数进行拟合；第一二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和漏极之间；第二二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和源极之间；第三二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的漏极和体电极之间；第四二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的源极和体电极之间；所述第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型用于描述结型场效应晶体管的内部寄生二极管的电容电压特性和漏电特性。

【技术特征摘要】
1.一种结型场效应晶体管的仿真模型，其特征在于，包括：核心场效应晶体管模型，其电流电压特性采用BSIM3/BSIM4的参数进行拟合；第一二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和漏极之间；第二二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的栅极和源极之间；第三二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的漏极和体电极之间；第四二极管模型，连接于所述核心场效应晶体管模型的源极和体电极之间；所述第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型用于描述结型场效应晶体管的内部寄生二极管的电容电压特性和漏电特性。2.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管的仿真模型，其特征在于，所述核心场效应晶体管模型本身内置的二极管被关闭。3.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管的仿真模型，其特征在于，所述核心场效应晶体管模型、第一二极管模型、第二二极管模型、第三二极管模型和第四二极管模型利用如下子电路文件进行设置：4.一种结型场效应晶体管的仿真方法，包括如下步骤：创建核...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新新，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32