| 摘 要： | 为了统一表征毫米波频段下纳米MOSFET从强反型区到弱反型区的偏置依赖性,对高频MOSFET等效电路建模及其参数提取技术进行了研究,给出了一种简单、精确的小信号模型参数获取方法。基于45 nm MOSFET的器件物理结构,通过综合考虑该器件的本征物理特性、管脚电磁特性以及测试焊盘与测试互连线的寄生特性,描述了一种适用于参数提取的MOSFET毫米波等效电路模型。通过对所给出的45 nm MOSFET毫米波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毫米波等效电路的导纳()参数的一阶简化数学模型。所建参数模型被应用于等效电路的元件值提取,以保证不同偏置条件下参数提取结果的连续性和平滑度。利用栅指数=10、栅宽=2μm、栅长=45 nm的射频多指NMOSFET,实验验证了1~50 GHz频段内所建参数模型在不同偏置点下的模拟精度,并表征了45 nm器件的偏置依赖性。使用ADS2013仿真设计工具的模拟结果与测量数据进行一致性对比,验证了本文所建模型的实用性以及由其派生的参数提取算法的准确性。因此,所建参数模型易于高精度移植到自动化仿真设计工具中。等效电路本征元件参数单调特性的不同表征,对于指导毫米波集成电路从强反型区到弱反型区的优化设计具有重要的意义。
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