ASM GaN: 行业硅基氮化镓射频和功率设备标准模型—第一部分:直流、CV和射频模型

来源:ASM GaN: Industry Standard Model for GaN RF and Power Devices—Part 1: DC, CV, and RF Model (IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES) 19年

摘要

本文介绍了GaN(氮化镓)HEMT(高电子迁移率晶体管)的先进SPICE模型(ASM GaN)的最新发展。ASM GaN模型最近被选为GaN射频(RF)和功率器件的工业标准紧凑模型。本文介绍了该模型中的核心表面电势计算和真实器件效应建模。我们讨论了非线性通道区模型的细节,并对包括对垒厚度物理依赖性的增强进行了介绍。我们还介绍了可配置场板建模的新颖模型特性,并讨论了相应的提取过程。还展示了在高频和增强模式GaN功率器件上使用ASM GaN模型的新结果。
关键词:先进SPICE模型ASM GaN、紧凑模型、GaN HEMT、SPICE模型、表面电势、GaN FET
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文章研究了什么

  • ASM GaN模型通过了紧凑模型联盟(CMC)的严格多步骤验证,并被选为行业标准模型。
  • 本文讨论了ASM GaN模型的基础知识,并详细介绍了最新的进展,包括非线性通道区电阻建模及其多偏压依赖性。
  • 开发了一种新的物理模型,用于在ASM GaN模型中考虑通道区电阻对垒厚度的影响。
  • 本文还介绍了可配置场板建模的新颖模型特性,允许模拟多达四个场板的不同类型。
  • ASM GaN模型能够模拟通道区中垒厚度变化对器件性能的影响,为分析电路级影响提供了有用的工具。
  • ASM GaN模型已被特别应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件,并在论文中提供了新的模型结果。

总体而言,该论文侧重于ASM GaN模型的发展和进展,强调其在准确建模GaN器件方面的重要性,以及在各种器件场景中的潜在应用。

文章的创新点

  • 文中介绍了先进的GaN(氮化镓)SPICE模型(ASM GaN),该模型在通过紧凑模型联盟(CMC)的严格标准化流程后被选为行业标准模型。
  • ASM GaN模型包含了一种新的物理模型,将通道区电阻对垒厚度的影响纳入其中,提供了更准确的GaN器件模拟。
  • 文中还介绍了ASM GaN模型中可配置场板建模的新特性,允许对多达四个场板的不同类型进行建模。
  • ASM GaN模型已应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件,展示了其在各种器件场景中的多功能性和潜力。

总体而言,该论文的创新点在于ASM GaN模型的发展,其包含了垒厚度效应,并引入了可配置场板建模,提高了GaN器件模拟的准确性和多功能性。

文章的研究方法

  • 该论文采用了基于物理的建模方法,这是紧凑模型联盟(CMC)在紧凑模型标准化中首选的方法。
  • 先进的GaN(氮化镓)SPICE模型(ASM GaN)的研究和开发历时近七年,表明采用了全面而详尽的方法。
  • 文中讨论了非线性通道区电阻的建模及其多偏压依赖性,表明采用了理论分析和实验数据的结合。
  • 文中还提出了一种新的物理模型,包括了通道区电阻对垒厚度的影响,表明采用了理论计算和模拟。
  • ASM GaN模型应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件,表明采用了实验测量和模拟来验证模型的性能。

总体而言,该论文采用了理论建模、实验数据和模拟相结合的方法来开发和验证ASM GaN模型及其各种特性。

文章的结论

  • 文中介绍了先进的GaN(氮化镓)SPICE模型(ASM GaN),该模型在通过紧凑模型联盟(CMC)的严格标准化流程后被选为行业标准模型。
  • ASM GaN模型采用了一种新的物理模型,可以准确模拟通道区电阻对垒厚度的影响。
  • 该模型还包括可配置场板建模,可以模拟不同类型的场板。
  • ASM GaN模型已成功应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件,展示了其在各种器件场景中的多功能性和潜力。
  • 总体而言,该论文的研究结果突显了ASM GaN模型在准确模拟GaN器件方面的创新和有效性,使其成为设计和优化基于氮化镓的电子器件的有价值工具。

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