一种InP HEMT器件噪声等效电路模型建立方法技术

本发明专利技术涉及一种InP HEMT器件噪声等效电路模型建立方法，包括：建立具有表征沟道分布效应和衬底损耗效应的InP HEMT小信号等效电路模型，并进行参数提取；对InP HEMT小信号等效电路模型添加噪声电流源，得到InP HEMT噪声等效电路；对InP HEMT噪声等效电路的噪声参数进行表征；获取InP HEMT器件的级联噪声相关矩阵，并对其进行寄生参数去嵌，得到本征导纳噪声矩阵；根据小信号等效电路模型参数和本征导纳噪声矩阵，得到噪声参数；将噪声参数嵌入至InP HEMT噪声等效电路，得到InP HEMT器件噪声等效电路模型。本发明专利技术方法在噪声相关系数中引入虚数分量，表征沟道分布效应的噪声，同时引入衬底损耗效应噪声因子，表征衬底损耗效应的噪声,提高了模型在高频下的拟合精度。

A noise equivalent circuit model of InP HEMT

【技术实现步骤摘要】
一种InPHEMT器件噪声等效电路模型建立方法
本专利技术属于微电子
，具体涉及一种InPHEMT器件噪声等效电路模型建立方法。
技术介绍
InPHEMT是磷化铟高电子迁移率场效应晶体管，其广泛应用于微波波段功率放大器、毫米波段功率放大器、太赫兹波段功率放大器或低噪声放大器等单片集成电路(MMIC)中。相对于GaAspHEMT(砷化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管)和GaNHEMT(氮化镓高电子迁移率场效应晶体管)器件而言，InPHEMT的频率特性更好，应用频段更高，因此在毫米波以及太赫兹波段，InPHEMT具有显著的噪声和增益特性。模型是集成电路技术的研究过程中被探索出来的一个十分重要的技术，它能够作为衔接器件的工艺制造和器件的相关电路设计之间的重要成分，研究精准合理的模型有助于设计集成电路，并且对于工艺有重要的帮助，使用高精度的器件模型，可以节约成本，提升设计效率，在工艺生产中加快器件的研发，解决了通过流片验证电路性能指标难以适用的问题。而器件模型可以表征器件完整的电学性能，分析器件的物理特性和电学特性，有助于完成电路仿真，预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种InP HEMT器件噪声等效电路模型建立方法，其特征在于，包括：/nS1：建立具有表征沟道分布效应和衬底损耗效应的InP HEMT小信号等效电路模型，并对其参数进行提取；/nS2：对所述InP HEMT小信号等效电路模型添加寄生噪声电流源和本征噪声电流源，得到InP HEMT噪声等效电路；/nS3：对所述InP HEMT噪声等效电路的寄生噪声参数和本征噪声参数进行表征，得到所述寄生噪声参数和所述本征噪声参数的表达式；/nS4：获取InP HEMT器件的级联噪声相关矩阵，并对其进行寄生参数去嵌，得到本征导纳噪声矩阵；/nS5：根据所述小信号等效电路模型参数和所述本征导纳噪声矩阵，得到寄生...

【技术特征摘要】
1.一种InPHEMT器件噪声等效电路模型建立方法，其特征在于，包括：
S1：建立具有表征沟道分布效应和衬底损耗效应的InPHEMT小信号等效电路模型，并对其参数进行提取；
S2：对所述InPHEMT小信号等效电路模型添加寄生噪声电流源和本征噪声电流源，得到InPHEMT噪声等效电路；
S3：对所述InPHEMT噪声等效电路的寄生噪声参数和本征噪声参数进行表征，得到所述寄生噪声参数和所述本征噪声参数的表达式；
S4：获取InPHEMT器件的级联噪声相关矩阵，并对其进行寄生参数去嵌，得到本征导纳噪声矩阵；
S5：根据所述小信号等效电路模型参数和所述本征导纳噪声矩阵，得到寄生噪声参数和本征噪声参数；
S6：将所述寄生噪声参数和所述本征噪声参数，嵌入至所述InPHEMT噪声等效电路，得到InPHEMT器件噪声等效电路模型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括：
S11：建立InPHEMT小信号等效电路模型，所述小信号等效电路模型包括连接的本征单元(100)和寄生单元(200)，其中，
所述本征单元(100)包括本征栅漏电容(Cgd)、本征栅漏电阻(Rgd)、本征栅源电容(Cgs)、本征沟道电阻(Ri)、电压控制电流源(CS)、本征源漏电导(gds)、本征源漏电容(Cds)、本征衬底电容(Csub)和本征衬底电阻(Rsub)，所述本征栅漏电容(Cgd)和所述本征栅漏电阻(Rgd)串接在栅极内节点(G’)与漏极内节点(D’)之间，所述本征栅源电容(Cgs)和所述本征沟道电阻(Ri)串接在所述栅极内节点(G’)与源极内节点(S’)之间，所述电压控制电流源(CS)、所述本征源漏电导(gds)和所述本征源漏电容(Cds)并联在所述漏极内节点(D’)与所述源极内节点(S’)之间，所述本征衬底电容(Csub)和所述本征衬底电阻(Rsub)串接在所述漏极内节点(D’)与所述源极内节点(S’)之间；
所述寄生单元(200)包括栅极寄生电感(Lg)、栅极寄生电阻(Rg)、栅极寄生电容(Cpg)、漏极寄生电阻(Rd)、漏极寄生电感(Ld)、漏极寄生电容(Cpd)、源极寄生电阻(Rs)、源极寄生电感(Ls)和栅漏寄生电容(Cpgd)，所述栅极寄生电感(Lg)和所述栅极寄生电阻(Rg)串接在栅极外节点(G)与所述栅极内节点(G’)之间，所述栅极寄生电容(Cpg)串接在所述栅极外节点(G)和接地端(GND)之间，所述漏极寄生电阻(Rd)和所述漏极寄生电感(Ld)串接在漏极外节点(D)与所述漏极内节点(D’)之间，所述漏极寄生电容(Cpd)串接在所述漏极外节点(D)和所述接地端(GND)之间，所述源极寄生电阻(Rs)和所述源极寄生电感(Ls)串接在所述源极内节点(S’)与源极外节点(S)之间，所述栅漏寄生电容(Cpgd)串接在所述栅极外节点(G)和所述漏极外节点(D)之间；
S12：测试得到所述InPHEMT器件的散射参数，根据所述散射参数得到所述InPHEMT小信号等效电路模型的寄生参数和本征参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2包括：
在所述InPHEMT小信号等效电路模型上添加寄生噪声电流源和本征噪声电流源，得到InPHEMT噪声等效电路，其中，
所述寄生噪声电流源包括源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕红亮，乔世兴，李苗，李少军，武岳，张玉明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61