基于小信号等效电路模型的HBT本征稳定性研究

本文基于小信号等效电路模型,对异质结双极晶体管的本征稳定性进行了分析和讨论。稳定性因子（即K因子）用于评估器件的高频稳定特性。基于HBT的T型等效电路模型,推导了K因子的理论分析公式,并全面分析了小信号模型中物理参数对器件本征稳定性的影响,得到了提高器件本征稳定性的物理参数优化设计方法。测试计算了多个不同物理参数的HBT样品的稳定性因子K。物理参数对器件稳定性影响的实验结果与理论分析的影响规律一致。     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管（HBT）小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1 ~ 40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法（英文）

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1～40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

HBT大信号模型及PIN/HBT集成光接收前端设计

对GP大信号模型及其参数提取方法进行了研究,并对发射极尺寸为2μm×19μm的InP/InGaAs HBT进行了建模.模型的仿真结果表明,所建模型能较为精确地表征实际HBT器件的直流和高频小信号特性.基于建立的HBT大信号模型设计并制备出InP基PIN+HBT单片集成光接收前端,经在片测试,集成前端的3dB带宽可达3GHz.     

一种改进的用于SiGe HBT的焊盘模型参数提取技术

提出了一种适用于Si基器件的焊盘寄生参数的提取方法,并将此方法提取的焊盘寄生参数结果与用近似法提取的焊盘寄生参数结果的精度作了比较。比较结果表明,文中提出的线性拟合法精度较高。焊盘寄生参数提取并剥离后,对AMS 0.35μm BiCMOS工艺加工的SiGe HBT的小信号等效电路进行参数提取,其中,外部电阻用基极"过驱动电流"法提取,本征参数用分析法提取,将参数提取结果代入模型进行仿真,仿真得到的S参数在整个测试频率范围内均与测试结果吻合良好。     

SiGe HBT大信号扩散电容模型研究

基于SiGe HBT（异质结双极晶体管）大信号等效电路模型,建立了SiGe HBT大信号发射结扩散电容模型和集电结扩散电容模型．该模型从SiGe HBT正反向传输电流出发,研究晶体管内可动载流子所引起的存储电荷（包括正向存储电荷和反向存储电荷）的基础上,同时考虑了厄利效应对载流子输运的影响,其物理意义清晰,拓扑结构简单。将基于大信号扩散电容模型的SiGe HBT模型嵌入PSPICE软件中,实现对SiGe HBT器件与电路的模拟分析。对该模型进行了直流特性模拟分析,直流模拟分析结果与文献报道的结果符合得较好,瞬态特性分析结果表明响应度好。     

基于物理结构的GaN HEMTs小信号等效电路的精确建模方法研究

为了有效地表征GaN HEMTs在微波频段下的电学特性,研究了其高频等效电路的精确建模方法。基于GaN HEMTs器件的本征物理结构,综合考虑器件在制版过程中由电极和通孔所带来的寄生特性,描述了一种具有26个详细参数网络的小信号等效电路模型。此模型考虑了器件在工作环境下所受到的集肤效应,同时通过对小信号等效电路进行双端口网络参数分析,推导了其准静态近似的微波等效电路参数直接提取的简化算法,最终通过ADS仿真平台将所建模型和传统模型的S参数模拟结果与实测数据的一致性进行对比,验证了小信号等效电路模型的精确性与参数提取算法的有效性。     

Ⅲ-Ⅴ族HBT小信号模型直接提取方法

介绍了一种较为精确的Ⅲ-Ⅴ族HBT小信号模型的直接提取方法。该方法中的HBT小信号等效电路拓扑结构采用混合PI型结构,并通过在不同偏置状态下的测量进行模型参数的提取。采用该方法对2μm工艺、叉指数为2、发射结面积为2μm×20μm的HBT模型管进行了提取,提取结果在DC-20GHz频率范围内具有较好的精度,提取误差小于6%。     

SiGe HBT非准静态小信号等效电路的参数提取

提出了一种硅锗异质结双极型晶体管（SiGe HBT）非准静态效应的小信号等效电路模型的参数提取方法。整个参数提取过程建立在由非准态效应的小信号等效电路推导出的一系列泰勒级数解析公式并结合参数直接法,该方法依赖于测量的S参数,不使用任何的数值优化法,参数提取结果使用CAD仿真验证。结果表明该参数提取方法简单易行,较为精确,该方法能够用到不同工艺SiGe HBT参数提取。     

一种适用于毫米波的InP HBT小信号模型与参数提取方法

为了精确提取磷化铟异质结双极型晶体管(InP HBT)在毫米波频段的寄生参数和本征参数,研究了器件的物理结构,从物理上区分了通孔和电极的寄生元件,建立了一个适用于毫米波频段的具有详细寄生网络的分布式InP HBT小信号模型,同时提出了一种直接的参数提取方法且不使用任何数值优化.结果显示,若忽略寄生参数的影响,本征参数提...     

用改进的遗传算法从S参数中提取HBT交流小信号等效电路模型参数

将遗传算法用于HBT等效电路模型参数的提取并对其进行改进,改进后的遗传算法自动优化遗传、杂交和变异算子,节省了寻找最佳遗传、杂交和变异概率的时间并提高了提取参数的速度.在1～26.5GHz频率范围内,用改进的遗传算法提取了Ga0.49In0.51P/GaAs HBT交流小信号等效电路模型的全部16个参数,得到了令人满意的模拟与测量S参数的比较结果.     

一种新的HBT小信号模型参数优化提取法

阐述了一种新的异质结双极型晶体管（HBT）的小信号模型参数提取方法――综合多偏置点优化参数提取法. 对HBT小信号模型进行推导并确定外部参数和内部参数的计算公式;介绍了多偏置点优化算法,并在GaInP/ GaAs HBT器件上进行了鲁棒性和精确性测试. 实验采用了一系列随机初始值,结果表明提取的参数值具有唯一收敛性和精确性,仿真结果与测量数据的相对误差小于1%.     

用改进的遗传算法从S参数中提取HBT交流小信号等效电路模型参数

将遗传算法用于HBT等效电路模型参数的提取并对其进行改进,改进后的遗传算法自动优化遗传、杂交和变异算子,节省了寻找最佳遗传、杂交和变异概率的时间并提高了提取参数的速度.在1～26.5GHz频率范围内,用改进的遗传算法提取了Ga0.49In0.51P/GaAs HBT交流小信号等效电路模型的全部16个参数,得到了令人满意的模拟与测量S参数的比较结果.     

一种基于数值模型的4H-SiC MESFET大信号建模方法

提出了一种基于数值模型的4H-SiC MESFET大信号建模方法.该方法基于4H-SiC MESFET的物理参数和结构参数,采用MEDICI的小信号正弦稳态分析法和高频小信号等效电路,模拟得到电流和电容的非线性特性,通过大信号等效电路,分析了建立4H-SiC MESFET大信号模型的途径.模拟与实验测试值的比较表明这种方法是可行的,可用于预先评估器件大信号工作时的非线性特性,指导4H-SiC MESFET的器件设计.     

电吸收调制器和DFB激光器集成器件的测量

提出了一种测量电吸收调制器和激光器集成器件芯片散射参数的新方法.根据电吸收调制器和封装寄生参数的等效电路模型,对测量的反射系数进行拟合,得到封装寄生参数和电吸收调制器的等效电路元件的参数值.通过分析发现测试封装寄生参数对电吸收调制器的测试结果有很大影响.去除了封装寄生参数的影响后,得到了调制器的反射和传输参数的真实频响特性.     

基于小信号等效电路模型的SiGe HBT 高频特性模拟分析

给出了fr为15 GHz的SiGe HBT器件的高频小信号等效电路模型;运用微波网络理论,在Matlab软件平台上模拟出器件的S参数和H21参数曲线,模拟结果与实测结果相吻合;根据电路的拓扑结构,分析了管壳封装带来的寄生参数对器件高频性能的影响;根据稳定性判据,计算了器件的稳定性与工作频率之间的关系.为器件的设计和应用提供了理论依据.     

基于神经网络的HEMT大信号模型

运用人工神经网络技术建立了高电子迁移率晶体管(HEMT)的大信号模型。通过脉冲I-V测试和测量不同偏置条件下的S参数,获得了大信号等效电路模型中寄生参数和非线性本征元件的数值。通过BP神经网络,利用偏置相关的非线性元件值作为训练样本,利用误差反向传播的Levenberg-Maquardt方法训练神经网络并得到了网络权重数据。模型中的非线性元件在CAD软件中用神经网络实现,并将权重数据和CAD软件结合进行仿真。测试和仿真结果表明模型具有很高的精度。     

一种新颖的HBT小信号模型参数直接提取方法

提出了一种改进了的HBT小信号参数直接提取的方法。该方法中在提取极间寄生参数的基础上采用fly-back技术提取发射极和集电极电阻,降低了传统的采用集电极开路的方法提取全部电阻参数的复杂度,并且建立了一套完整的直接提取HBT小信号模型的新方法。与文献报道的小信号模型参数提取的方法相比,该方法的优点是,提取过程具有简明清晰的物理意义,提取速度快,并且具有较好的精度和较宽频带范围的可实用性。     

电吸收调制器和DFB激光器集成器件的测量

提出了一种测量电吸收调制器和激光器集成器件芯片散射参数的新方法.根据电吸收调制器和封装寄生参数的等效电路模型,对测量的反射系数进行拟合,得到封装寄生参数和电吸收调制器的等效电路元件的参数值.通过分析发现测试封装寄生参数对电吸收调制器的测试结果有很大影响.去除了封装寄生参数的影响后,得到了调制器的反射和传输参数的真实频响特性     

微波HBT建模技术研究综述

本文对微波异质结双极型晶体管(HBT)发展及其应用现状、用于HBT器件的等效电路模型,以及HBT器件大、小信号建模技术、模型参数提取方法及研究进展进行述评.