一种改进的AlGaN/GaN HEMT全局直流模型

发布时间：2021-01-26 11:47

　　对Angelov直流FET模型进行改进,并应用同一遗传算法对改进前后的模型进行全局直流模型参数提取,平均相对误差分别为4.58%和1.8%。将模型计算值与实验数据进行对比,结果表明,改进后的模型能更加准确地描述AlGaN/GaN HEMT源漏电流随栅、漏电压变化的全局直流输出特性,从而为AlGaN/GaN HEMT提供一种准确的全局直流模型和精确的参数提取方法。 

【文章来源】：微电子学. 2017,47(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量输出特性对比图

层为２５ｎｍＡｌＧａＮ，Ａｌ组分为３０％，栅长为０．５μｍ，栅宽为１００μｍ，栅源间距为０．７μｍ，栅漏间距为２．８μｍ。采用同一遗传算法分别对改进前后的Ａｎｇｅｌｏｖ模型进行求解，并将模型计算值与实验测试值进行对比，实验数据由Ｋｅｉｔｈｌｅｙ４２００－ＳＣＳ测量所得。对比结果如图１～图４所示，具体参数提取值如表１、表２所示。图１原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量输出特性对比图图２改进Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量输出特性对比图图３原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量转移特性对比图图４改进Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量转移特性对比图表１原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型的参数提取值参数数值参数数值Ｉｐｋ／Ａ０．０３６８β－０．２８２３γ－０．０３１６Ｖｐｋ０／Ｖ－０．６１８８Ｐ１０．４６８６λ－０．０１１７Ｐ２－０．０１００α０．５０３２Ｐ３９．９１５７－－表２改进Ａｎｇｅｌｏｖ模型参数提取值参数数值参数数值Ｉｐｋ／Ａ０．０３３１λ１／Ｖ１．３２３７γ－０．０１７９λ２／Ｖ－０．９９５４Ｐ１０．９２３４λ３／Ｖ０．０４０７Ｐ２－０．００９５Ｖｐｋ０／Ｖ－０．８１９６Ｐ３－１．０６７９λ５．４８６１β－０．３３３４α０．５４４６为了比较同一种算法对改进前后模型的参数提取结果，定义平均相对误差函数为：ＲＲＭＥ＝１ＮＭ∑Ｎｉ＝１∑Ｍｊ＝１

栅宽为１００μｍ，栅源间距为０．７μｍ，栅漏间距为２．８μｍ。采用同一遗传算法分别对改进前后的Ａｎｇｅｌｏｖ模型进行求解，并将模型计算值与实验测试值进行对比，实验数据由Ｋｅｉｔｈｌｅｙ４２００－ＳＣＳ测量所得。对比结果如图１～图４所示，具体参数提取值如表１、表２所示。图１原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量输出特性对比图图２改进Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量输出特性对比图图３原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量转移特性对比图图４改进Ａｎｇｅｌｏｖ模型算法计算输出特性与实验测量转移特性对比图表１原始Ａｎｇｅｌｏｖ模型的参数提取值参数数值参数数值Ｉｐｋ／Ａ０．０３６８β－０．２８２３γ－０．０３１６Ｖｐｋ０／Ｖ－０．６１８８Ｐ１０．４６８６λ－０．０１１７Ｐ２－０．０１００α０．５０３２Ｐ３９．９１５７－－表２改进Ａｎｇｅｌｏｖ模型参数提取值参数数值参数数值Ｉｐｋ／Ａ０．０３３１λ１／Ｖ１．３２３７γ－０．０１７９λ２／Ｖ－０．９９５４Ｐ１０．９２３４λ３／Ｖ０．０４０７Ｐ２－０．００９５Ｖｐｋ０／Ｖ－０．８１９６Ｐ３－１．０６７９λ５．４８６１β－０．３３３４α０．５４４６为了比较同一种算法对改进前后模型的参数提取结果，定义平均相对误差函数为：ＲＲＭＥ＝１ＮＭ∑Ｎｉ＝１∑Ｍｊ＝１Ｉｄｓｉｊ－ＩｍｅａｉｊＩｄｓｉｊ（７）通过计算，得到原

【参考文献】：
期刊论文
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[2]一种带有背电极的高耐压AlGaN/GaN RESURF HEMT[J]. 赵子奇,杜江锋,杨谟华.  微电子学. 2013(06)
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本文编号：3001057