GaAs MESFET和HEMT大信號模型的研究.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。 對于微波大信號的研究，一直是人們關(guān)注的問題，也是

2、難度較大的問題。盡管GaAs MESFET和HEMT工作在大信號時，表現(xiàn)出非線性特性，使建模比較復(fù)雜，但在CAD設(shè)計中，準(zhǔn)確的大信號模型對微波/射頻器件和電路的分析和設(shè)計，特別是功率放大器的設(shè)計有著至關(guān)重要的作用。因此本文將對GaAs MESFET和HEMT大信號進(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小信號模型，具體分析了HEMT小信號等效電路中串聯(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、在小信號模型的基礎(chǔ)上，建立了GaAs MESFET和HEMT的大信號等效電路模型。在大信號分析中，選用經(jīng)驗?zāi)Ｐ彤?dāng)中的Charlmers模型，對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)果與實驗數(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，該模型可以解決測量數(shù)據(jù)不連續(xù)的缺點，這樣可以得到很多的大信號模型，通過驗證，得出參數(shù)模型的準(zhǔn)確性。 本