微波GaN器件温度效应建模研究

作     者：王帅 葛晨 徐祖银 成爱强 陈敦军 

作者机构：南京大学电子科学与工程学院 南京电子器件研究所 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2022YFF0707800,2022YFF0707801) 江苏省重点研发计划产业前瞻与关键核心技术(批准号:BE2022070,BE2022070-2)资助的课题 

主　　题：AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 模型 直流特性 

摘      要：通过对GaN HEMT在不同温度下直流特性变化的现象与机理分析，本文基于EEHEMT等效电路模型，针对GaN HEMT漏源电流Ids提出了一种温度效应模型。该模型考虑到温度对GaN HEMT阈值电压、膝点电压、饱和电流等方面的影响，对原始EEHEMT模型中的Ids公式进行了修改，将Ids公式中的关键参数与温度建立起适当的函数关系式。修改后的模型能够准确反映GaN HEMT在不同温度下的电性能变化趋势。为了进一步验证该温度效应模型的精确度，本文在片测试了由南京电子器件研究所研制的0.25μm工艺不同尺寸GaN HEMT在-55℃、-25℃、25℃和75℃温度下的直流特性。对比在不同温度下的模型仿真数据与测试结果，两者相对误差均小于5%，表明本文提出的温度效应模型在-55℃～75℃温度下能够精准表征GaN器件的输出特性及转移特性。