GaAs MESFET的模型研究及其模型参数的提取

摘要

随着GaAs电路越来越广泛的应用，其电路模拟技术也得到迅速发展。电路模拟的精度不仅与器件模型本身有关，还与给定的器件模型参数值是否正确有密切关系，因而器件模型参数提取就成了电路设计中的一个重要环节本论文从GaAs MESFET的器件模型开始讨论，由两区模型导出了GaAsMESFET的物理模型，得出其漏源电流的计算公式，由于物理模型的计算过于复杂以及工艺的多变性，GaPs MESFET物理模型并不适用于电路模拟。电路模拟软件Pspicc中建立了适合电路模拟的GaAs MESFET模型，本论文对其各级模型的模型公式、特性和适用范围进行了研究，特别针对应用较为广泛的Curtice和Statz模型进行了详细说明。 本论文对GaAs MESFET器件的模型参数的提取方法进行了研究，采用了优化曲线拟合的技术，研究了优化初值的取值方法，并针对实例对器件进行模型参数提取，最后得出模拟曲线与原曲线的比较结果，证明了此方法可以比较准确地提取出器件的模型参数。 模型参数的提取，一般用专门的软件来完成，在文章的最后，介绍了几个常用的可用于提取GaAs MESFET器件的模型参数的软件。

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第一章绪论

1.1引言

1.2GaAs器件

1.3GaAs工艺

1.4GaAsIC发展现状

第二章GaAs MESFET器件的物理模型

2.1GaAs MESFET基本原理和工艺技术

2.1.1GaAs MESFET基本原理

2.1.2基本的GaAsMESFET工艺技术

2.2GaAs MESFET物理模型

第三章PSpice中的GaAsMESFET模型

3.1GaAs MESFET器件在PSpice中的模型概述

3.2一级模型(LEVEL=1)Curtice模型

3.3二级模型(LEVEL=2)Statz模型

3.4三级模型(LEVEL=3)TOM模型

3.5四级模型(LEVEL=4)Parker-Skellern模型

3.6五级模型(LEVEL=5)TOM-2模型

3.7小结

第四章模型参数提取

4.1优化初值的提取

4.1.1Curtice模型的模型参数提取

4.1.2Statz模型的模型参数提取

4.2模型参数的曲线拟合优化提取

4.2.1在PSpice中建立所需的GaAs MESFET器件

4.2.2Curtice模型的模型参数优化提取

4.2.3Statz模型的模型参数提取

4.2.4交流参数的优化提取

4.3提取结果讨论

致谢

参考文献