GaAs MESFET和HEMT大信號(hào)模型的研究.pdf

1、砷化嫁(GaAs)晶體是一種電學(xué)性能優(yōu)越的Ⅲ－Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料，以其為襯底制作的半導(dǎo)體器件及其集成電路由于具有信息處理速度快、超高頻、低功耗、低噪聲等突出的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。GaAs器件及其集成電路在微波通信和軍事領(lǐng)域顯示出它的重要性。MESFET和HEMT是GaAs電路中最常用，也是最成熟的器件。因此基于GaAs的微波器件MESFET和HEMT受到了人們的極大關(guān)注與重視。 對(duì)于微波大信號(hào)的研究，一直是人們關(guān)注的問(wèn)題，也是

2、難度較大的問(wèn)題。盡管GaAs MESFET和HEMT工作在大信號(hào)時(shí)，表現(xiàn)出非線性特性，使建模比較復(fù)雜，但在CAD設(shè)計(jì)中，準(zhǔn)確的大信號(hào)模型對(duì)微波/射頻器件和電路的分析和設(shè)計(jì)，特別是功率放大器的設(shè)計(jì)有著至關(guān)重要的作用。因此本文將對(duì)GaAs MESFET和HEMT大信號(hào)進(jìn)行研究，采用廣泛應(yīng)用的等效電路模型。 首先建立了GaAs HEMT小信號(hào)模型，具體分析了HEMT小信號(hào)等效電路中串聯(lián)電阻、寄生電感、寄生電容和本征元件參數(shù)的提取方法。

3、在小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，建立了GaAs MESFET和HEMT的大信號(hào)等效電路模型。在大信號(hào)分析中，選用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ彤?dāng)中的Charlmers模型，對(duì)其中最重要的非線性元件Ids、Cgs、Cgd建立了理論模型，進(jìn)行了模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，得到了滿意的結(jié)果。 最后根據(jù)Charlmers模型中提取出的參數(shù)，建立一種新的參數(shù)模型，該模型可以解決測(cè)量數(shù)據(jù)不連續(xù)的缺點(diǎn)，這樣可以得到很多的大信號(hào)模型，通過(guò)驗(yàn)證，得出參數(shù)模型的準(zhǔn)確性。 本