AlGaN/GaN HEMT建模与电路设计

发布时间：2023-05-18 19:50

　　氮化镓材料有着高电子迁移率与高热导率而成为第三代半导体材料的代表,随着外延技术的进步,材料生长与工艺水平发展,氮化镓材料受到各界的关注越来越多,应用于功率放大器方向的氮化镓材料同样受到更多的研究。电路设计首先要利用计算机辅助软件进行仿真设计,精准的模型与参数提取是电路设计的前提与重点,只有精确的模型才能增大电路设计的可靠性并缩短研究时间,因而模型的简单化与精确化是目前研究的热点。本论文在第一部分是氮化镓高电子迁移率晶体管在功率放大器应用上的理论介绍。首先简单的介绍了氮化镓高电子迁移率晶体管工作原理以及特性,之后详细分析了几类功率放大器的差别与优劣,并介绍我们设计功率放大器时需要注意的输出功率、效率等指标,分析在设计电路时我们用到的稳定电路与偏置电路,匹配电路用到的几种匹配方式以及微带线理论。第二部分是氮化镓高电子迁移率晶体管的建模工作介绍。小信号模型参数的提取离不开精准的S参数测试,因而首先介绍了建模需要用到的导纳参数矩阵、阻抗参数矩阵与S参数矩阵。其次,针对经典小信号模型提出一种更适用于氮化镓基器件的19元件小信号等效电路,详细研究其等效电路与参数提取流程。其中提取寄生参方法是根据测...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
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缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 半导体技术的发展
    1.2 AlGaN/GaN HEMT器件研究现状
    1.3 本文主要内容介绍
第二章 AlGaN/GaN HEMT基本原理
    2.1 GaN材料特性
    2.2 匹配理论
    2.3 偏置与稳定设计
第三章 GaN HEMT器件模型研究
    3.1 二端口网络介绍
    3.2 GaN HEMT器件经典小信号建模
        3.2.1 GaN HEMT器件小信号建模流程
        3.2.2 GaN HEMT器件小信号等效电路
        3.2.3 GaN HEMT器件小信号参数提取
        3.2.4 GaN HEMT器件小信号参数优化
    3.3 针对GaN HEMT器件改进的小信号模型
        3.3.1 改进模型寄生参数提取
        3.3.2 改进模型本征参数提取
    3.4 GaN HEMT大信号模型简介
        3.4.1 GaN HEMT大信号模型的分类及其对比
        3.4.2 几种常见的大信号直流经验模型
        3.4.3 EE_HEMT模型
第四章 功放电路设计
    4.1 功率放大器的类型
    4.2 功率放大器的主要指标
    4.3 功率分配设计
        4.3.1 主要技术指标
        4.3.2 威尔金森(Wilkinson)功分器
    4.4 小信号电路设计
    4.5 大信号电路设计
第五章 总结
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3818885