一种AlGaN/GaN HEMT非线性器件模型参数提取的方法
发布时间：2021-01-06 21:08
该文提出一种新的绝对误差函数,应用该函数进行非线性模型参数提取可以避免计算误差,显著降低参数提取的不准确性。由于氮化物半导体器件,尤其是AlGaN/GaNHEMT器件已经开始得到广泛应用,其模型和参数对射频和电力电子器件和电路设计至关重要,分别使用3种误差函数对AlGaN/GaNHEMT器件模型进行了参数提取并对比,对比结果表明该文提出的误差函数更加精确和有效。同时为今后的电子器件的模型参数提取提供了一种有效且精确的方法。
【文章来源】：电子与信息学报. 2017,39(12)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
AlGaN/GaNHEMT器件结构
呗裕?趐(k)∪S(k)∪H(k)中选择出[Num/3]，然后在剩余的个体中随机选出Num-[Num/3]，由这Num个体作为下一代；步骤5(终止条件)若k=T，算法终止，输出最优个体作为近似全局最优解，否则，令k=k+1，转步骤2。4参数提取结果和讨论本文使用了3种误差函数作为尺度函数，应用同样的交叉算子，变异算子和选择策略以及相同的交叉概率，相同的变异概率，相同的进化代数，唯有不同的是适应的函数的构造不同，分别对KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高维非线性模型参数进行参数提取，3种计算方法所占的计算机资源和计算时间相当。图2，图4，图6为输出特性曲线，图3，图5，图7为转移特性曲线对比图，其分别对应的是最小二乘法误差函数，相对比例误差函数和本文建立的新绝对误差函数提取的参数的模型计算值和实验测量数据的输出特性曲线对比图和转移特性对比图。表1给出了应用3种误差函数提取的参数值，其模型计算值和实验值之间的相对平均误差分别为6.85%,6.26%和5.52%，以及相对误差的标准方差为4.08%,4.13%,3.77%。对比结果表明图4和图7应用新绝对误差函数提取的参数模型计算值和实验测量值比其他两种误差函数计算的结果准确。图8为每个栅压下输出特性的整体误差对比和图9转移特性的整体对比，表明本文提出的误差函数提取的模型参数，整体误差分布均匀。由于栅电压和漏电压的变化，引起电流的变化较大，栅电压和漏电压较小时，电流很小，栅电压和漏电压较大时，电流值也较大，差别较大。最小二乘法将大电流和小电流直接相加会造成计算误差。相对比例误差函数同样会存在电流变化较大，这是因为modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系数平方根。在同一比例系数下就会造成电流较大时的误差就较大，较小的时候误差较小的缺点，从而会造成误差的
出[Num/3]，然后在剩余的个体中随机选出Num-[Num/3]，由这Num个体作为下一代；步骤5(终止条件)若k=T，算法终止，输出最优个体作为近似全局最优解，否则，令k=k+1，转步骤2。4参数提取结果和讨论本文使用了3种误差函数作为尺度函数，应用同样的交叉算子，变异算子和选择策略以及相同的交叉概率，相同的变异概率，相同的进化代数，唯有不同的是适应的函数的构造不同，分别对KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高维非线性模型参数进行参数提取，3种计算方法所占的计算机资源和计算时间相当。图2，图4，图6为输出特性曲线，图3，图5，图7为转移特性曲线对比图，其分别对应的是最小二乘法误差函数，相对比例误差函数和本文建立的新绝对误差函数提取的参数的模型计算值和实验测量数据的输出特性曲线对比图和转移特性对比图。表1给出了应用3种误差函数提取的参数值，其模型计算值和实验值之间的相对平均误差分别为6.85%,6.26%和5.52%，以及相对误差的标准方差为4.08%,4.13%,3.77%。对比结果表明图4和图7应用新绝对误差函数提取的参数模型计算值和实验测量值比其他两种误差函数计算的结果准确。图8为每个栅压下输出特性的整体误差对比和图9转移特性的整体对比，表明本文提出的误差函数提取的模型参数，整体误差分布均匀。由于栅电压和漏电压的变化，引起电流的变化较大，栅电压和漏电压较小时，电流很小，栅电压和漏电压较大时，电流值也较大，差别较大。最小二乘法将大电流和小电流直接相加会造成计算误差。相对比例误差函数同样会存在电流变化较大，这是因为modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系数平方根。在同一比例系数下就会造成电流较大时的误差就较大，较小的时候误差较小的缺点，从而会造成误差的失真和不均匀。本文建立新的绝?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in bulk GaN growth[J]. 徐科,王建峰,任国强. Chinese Physics B. 2015(06)
[2]场板抑制GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌的机理研究[J]. 毛维,杨翠,郝跃,张进成,刘红侠,马晓华,王冲,张金风,杨林安,许晟瑞,毕志伟,周洲,杨凌,王昊. 物理学报. 2011(01)
本文编号：2961262
【文章来源】：电子与信息学报. 2017,39(12)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
AlGaN/GaNHEMT器件结构
呗裕?趐(k)∪S(k)∪H(k)中选择出[Num/3]，然后在剩余的个体中随机选出Num-[Num/3]，由这Num个体作为下一代；步骤5(终止条件)若k=T，算法终止，输出最优个体作为近似全局最优解，否则，令k=k+1，转步骤2。4参数提取结果和讨论本文使用了3种误差函数作为尺度函数，应用同样的交叉算子，变异算子和选择策略以及相同的交叉概率，相同的变异概率，相同的进化代数，唯有不同的是适应的函数的构造不同，分别对KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高维非线性模型参数进行参数提取，3种计算方法所占的计算机资源和计算时间相当。图2，图4，图6为输出特性曲线，图3，图5，图7为转移特性曲线对比图，其分别对应的是最小二乘法误差函数，相对比例误差函数和本文建立的新绝对误差函数提取的参数的模型计算值和实验测量数据的输出特性曲线对比图和转移特性对比图。表1给出了应用3种误差函数提取的参数值，其模型计算值和实验值之间的相对平均误差分别为6.85%,6.26%和5.52%，以及相对误差的标准方差为4.08%,4.13%,3.77%。对比结果表明图4和图7应用新绝对误差函数提取的参数模型计算值和实验测量值比其他两种误差函数计算的结果准确。图8为每个栅压下输出特性的整体误差对比和图9转移特性的整体对比，表明本文提出的误差函数提取的模型参数，整体误差分布均匀。由于栅电压和漏电压的变化，引起电流的变化较大，栅电压和漏电压较小时，电流很小，栅电压和漏电压较大时，电流值也较大，差别较大。最小二乘法将大电流和小电流直接相加会造成计算误差。相对比例误差函数同样会存在电流变化较大，这是因为modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系数平方根。在同一比例系数下就会造成电流较大时的误差就较大，较小的时候误差较小的缺点，从而会造成误差的
出[Num/3]，然后在剩余的个体中随机选出Num-[Num/3]，由这Num个体作为下一代；步骤5(终止条件)若k=T，算法终止，输出最优个体作为近似全局最优解，否则，令k=k+1，转步骤2。4参数提取结果和讨论本文使用了3种误差函数作为尺度函数，应用同样的交叉算子，变异算子和选择策略以及相同的交叉概率，相同的变异概率，相同的进化代数，唯有不同的是适应的函数的构造不同，分别对KelvinYukAlGaN/GaNHEMTs高维非线性模型参数进行参数提取，3种计算方法所占的计算机资源和计算时间相当。图2，图4，图6为输出特性曲线，图3，图5，图7为转移特性曲线对比图，其分别对应的是最小二乘法误差函数，相对比例误差函数和本文建立的新绝对误差函数提取的参数的模型计算值和实验测量数据的输出特性曲线对比图和转移特性对比图。表1给出了应用3种误差函数提取的参数值，其模型计算值和实验值之间的相对平均误差分别为6.85%,6.26%和5.52%，以及相对误差的标准方差为4.08%,4.13%,3.77%。对比结果表明图4和图7应用新绝对误差函数提取的参数模型计算值和实验测量值比其他两种误差函数计算的结果准确。图8为每个栅压下输出特性的整体误差对比和图9转移特性的整体对比，表明本文提出的误差函数提取的模型参数，整体误差分布均匀。由于栅电压和漏电压的变化，引起电流的变化较大，栅电压和漏电压较小时，电流很小，栅电压和漏电压较大时，电流值也较大，差别较大。最小二乘法将大电流和小电流直接相加会造成计算误差。相对比例误差函数同样会存在电流变化较大，这是因为modmeameaijijijI-I=kI,k是比例系数平方根。在同一比例系数下就会造成电流较大时的误差就较大，较小的时候误差较小的缺点，从而会造成误差的失真和不均匀。本文建立新的绝?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in bulk GaN growth[J]. 徐科,王建峰,任国强. Chinese Physics B. 2015(06)
[2]场板抑制GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌的机理研究[J]. 毛维,杨翠,郝跃,张进成,刘红侠,马晓华,王冲,张金风,杨林安,许晟瑞,毕志伟,周洲,杨凌,王昊. 物理学报. 2011(01)
本文编号：2961262
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