【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体，涉及一种gan hemt器件自热效应建模方法，特别是涉及一种gan hemt器件自热效应建模方法及装置、存储介质和终端。
技术介绍
1、氮化镓(gan)高电子迁移率晶体管(hemt)以其宽禁带宽度、高电子迁移率、高击穿电压、高功率密度等优势成为毫米波微波电路领域的研究热点。gan hemt多应用于大功率电路，自热效应尤为显著，器件产生大量的热，造成沟道温度的上升，最终会造成器件性能退化、可靠性降低。因此，对自热效应进行精确的建模显得十分重要。
2、自热效应建模的关键在于提取器件的热阻与热容（或沟道温度）。目前行业内已提出很多自热效应建模的方法，如光学法（红外热成像、显微镜拉曼光谱）、有限元分析法（ansys、ads）、电学法等。光学法需要用到高精度热测试仪器，价格昂贵；有限元分析法也称为三维数值模型，求解过程耗时其结果不易于嵌入大信号模型。此外电路设计人员为减小自热效应的影响，多用脉冲信号代替连续波信号，降低器件的总功耗，对不同脉冲宽度下的自热效应建模亦是一个挑战。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种gan hemt器件自热效应建模方法及装置、存储介质和终端，用于解决现有gan hemt器件自热效应构建方法存在的成本高，求解过程耗时且不易于嵌入大信号模型，以及针对不同脉冲宽度进行自热效应建模难度大的问题。
2、第一方面，本申请提供一种gan hemt器件自热效应建模方法，包括：
3、获取目标器件在多组测试脉冲信号下的电流
4、在建模软件中搭建多阶rc网络并将其串联以作为初态自热效应模型，基于多组测试脉冲信号的脉宽对所有阶rc网络的热时间常数进行限定，以获取每阶rc网络的热时间常数范围；
5、通过所述初态自热效应模型分别对每个所述脉宽测试数据以及所述连续波测试数据进行拟合，以获取相应拟合状态下的总热阻值，基于所有所述总热阻值和所有所述热时间常数范围，通过预设最优解获取方式获取每阶rc网络的最优热阻值和最优热容值；
6、将所有阶rc网络的最优热阻值和最优热容值依次设置于所述初态自热效应模型中，以获取所述目标器件的自热效应模型；
7、其中，所述目标器件为gan hemt器件，任意两个所述测试脉冲信号的脉宽不同。
8、于本申请一实施例中，获取目标器件在多组测试脉冲信号下的电流-电压测试数据，并将所获取的电流-电压测试数据作为相应测试脉冲信号的脉宽测试数据，获取所述目标器件在连续波信号下的电流-电压测试数据以作为连续波测试数据步骤之前还包括：
9、获取所述目标器件的rc网络设计阶数，并获取电流-电压测试系统的最小测试脉宽，在预设量级至微秒量级之间随机选取预设个数的不同脉宽信号作为测试脉冲信号；
10、其中，所述预设量级为所述最小测试脉宽所属量级，且所有所述测试脉冲信号中的最小脉宽大于所述最小测试脉宽，所述预设个数为所述rc网络设计阶数减1，所述电流-电压测试数据通过所述电流-电压测试系统获取。
11、于本申请一实施例中，基于多组测试脉冲信号的脉宽对所有阶rc网络的热时间常数进行限定，以获取每阶rc网络的热时间常数范围包括：
12、以所有测试脉冲信号的脉宽为分界点，将正数划分为多个数值范围，并基于所有所述数值范围依次对每阶所述rc网络的热时间常数进行限定，以获取每阶所述rc网络的热时间常数范围。
13、于本申请一实施例中，所述初态自热效应模型对所述连续波测试数据进行拟合所获取的总热阻值等于所有阶rc网络中的热阻值之和；
14、所述初态自热效应模型对所述脉宽测试数据进行拟合所获取的总热阻值等于预设阶rc网络中的热阻值之和，所述预设阶rc网络包括所有所述热时间常数均不大于预设阈值的rc网络，所述预设阈值为所述脉宽测试数据所对应测试脉冲信号的脉宽。
15、于本申请一实施例中，基于所有所述总热阻值和所有所述热时间常数范围，通过预设最优解获取方式获取每阶rc网络的最优热阻值和最优热容值包括：
16、基于所有总热阻值和所有所述热时间常数范围，通过所述建模软件中多维目标误差函数获取每阶rc网络的最优热阻值和最优热容值。
17、第二方面，本申请提供一种gan hemt器件自热效应建模装置，包括测试数据获取模块、热时间常数范围获取模块、热阻热容值获取模块和模型确定模块；
18、所述测试数据获取模块，用于获取目标器件在多组测试脉冲信号下的电流-电压测试数据，并将所获取的电流-电压测试数据作为相应测试脉冲信号的脉宽测试数据，获取所述目标器件在连续波信号下的电流-电压测试数据以作为连续波测试数据；
19、所述热时间常数范围获取模块，用于在建模软件中搭建多阶rc网络并将其串联以作为初态自热效应模型，基于多组测试脉冲信号的脉宽对所有阶rc网络的热时间常数进行限定，以获取每阶rc网络的热时间常数范围；
20、所述热阻热容值获取模块，用于通过所述初态自热效应模型分别对每个所述脉宽测试数据以及所述连续波测试数据进行拟合，以获取相应拟合状态下的总热阻值，基于所有所述总热阻值和所有所述热时间常数范围，通过预设最优解获取方式获取每阶rc网络的最优热阻值和最优热容值；
21、所述模型确定模块，用于将所有阶rc网络的最优热阻值和最优热容值依次设置于所述初态自热效应模型中，以获取所述目标器件的自热效应模型；
22、其中，所述目标器件为gan hemt器件，任意两个所述测试脉冲信号的脉宽不同。
23、第三方面，本申请提供一种gan hemt器件自热效应建模方法，包括：
24、通过所述的gan hemt器件自热效应建模方法构建多个预设gan hemt器件的自热效应模型；
25、基于所有所述预设gan hemt器件的自热效应模型中，相同阶rc网络的最优热阻值和最优热容值获取对应阶rc网络的热阻值反比例函数；
26、基于待建模gan hemt器件的尺寸，通过每阶rc网络的热阻值反比例函数获取所述待建模gan hemt器件每阶rc网络的最优热阻值和最优热容值；
27、基于所述待建模gan hemt器件每阶rc网络的最优热阻值和最优热容值，构建所述待建模gan hemt器件的自热效应模型；
28、其中，所述预设gan hemt器件与所述待建模gan hemt器件具有相同的栅长度和rc网络设计阶数。
29、于本申请一实施例中，所述热阻值反比例函数表达式为：
30、其中，表示x阶rc网络的热阻值，wf为gan hemt器件的栅宽，nf为gan hemt器件的栅指，均为x阶rc网络的拟合常参数。
31、第四方面，本申请提供一种存储介质，其上存本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种GaN HEMT器件自热效应建模方法，包括：
2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，获取目标器件在多组测试脉冲信号下的电流-电压测试数据，并将所获取的电流-电压测试数据作为相应测试脉冲信号的脉宽测试数据，获取所述目标器件在连续波信号下的电流-电压测试数据以作为连续波测试数据步骤之前还包括：
3.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，基于多组测试脉冲信号的脉宽对所有阶RC网络的热时间常数进行限定，以获取每阶RC网络的热时间常数范围包括：
4.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述初态自热效应模型对所述连续波测试数据进行拟合所获取的总热阻值等于所有阶RC网络中的热阻值之和；
5.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，基于所有所述总热阻值和所有所述热时间常数范围，通过预设最优解获取方式获取每阶RC网络的最优热阻值和最优热容值包括：
6.一种GaN HEMT器件自热效应建模装置，其特征在于，包括测试数据获取模块、热时间常数范围获取模块、热阻热容值获取模块和模型确定模块；
7.一种GaN
8.根据权利要求7所述的建模方法，其特征在于，所述热阻值反比例函数表达式为：
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任意一项所述的GaN HEMT器件自热效应建模方法或实现权利要求7至8中任意一项所述的GaN HEMT器件自热效应建模方法。
10.一种终端，其特征在于，包括：处理器以及存储器，所述存储器与所述处理器之间通信连接；
...【技术特征摘要】
1.一种gan hemt器件自热效应建模方法，包括：
2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，获取目标器件在多组测试脉冲信号下的电流-电压测试数据，并将所获取的电流-电压测试数据作为相应测试脉冲信号的脉宽测试数据，获取所述目标器件在连续波信号下的电流-电压测试数据以作为连续波测试数据步骤之前还包括：
3.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，基于多组测试脉冲信号的脉宽对所有阶rc网络的热时间常数进行限定，以获取每阶rc网络的热时间常数范围包括：
4.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述初态自热效应模型对所述连续波测试数据进行拟合所获取的总热阻值等于所有阶rc网络中的热阻值之和；
5.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，基于所有所述总热阻值和所有所...
【专利技术属性】
技术研发人员：马舒琦，郑伟，张宗烽，潘涛，
申请(专利权)人：浙江集迈科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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