针对AlGaN/GaN高电子迁徙率晶体管的显式表面电势盘算和紧凑电流模子
泉源：An Explicit Surface Potential Calculation and Compact Current Model for AlGaN/GaN HEMTs（EDL 15年）https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e3e099c315b140a9864187ca6b2cb6c9.pnghttps://img-blog.csdnimg.cn/direct/aec8385082014151bfb465aaeea3b935.png
摘要
在本文中,我们提出了一种新的紧凑模子,用于基于费米能级和表面电位的显式解来描述AlGaN/GaN高电子迁徙率晶体管。该模子盘算简朴,且在预测表面电位和电流-电压特性方面具有高精度,非常适合电路仿真应用。这种基于表面电位的紧凑模子还思量了温度依靠的自由载流子迁徙率,从而思量了自加热效应。该模子已经通过数值效果和广泛偏置条件下的测量数据举行了验证。
关键词:AlGaN/GaN高电子迁徙率晶体管(HEMT)、泄电流、紧凑模子、自热效应。
文章的研究内容
[*] 提出了一种新的紧凑模子,用于描述AlGaN/GaN高电子迁徙率晶体管(HEMTs)的特性。
[*] 该模子基于对费米能级和表面电位的显式求解,盘算简朴且精度高。
[*] 模子思量了自热效应,通过温度依靠的自由载流子迁徙率来描述。
[*] 该模子对预测AlGaN/GaN HEMT的表面电位和电流-电压特性都很理想,适用于电路仿真。
[*] 该模子的性能已经通过数值效果和测量数据在广泛偏置条件下举行了验证。
这篇文章提出了一种新的紧凑模子,可以或许准确、高效地描述AlGaN/GaN HEMT的特性,对GaN器件和电路的设计和仿真很有应用价值。
文章的研究方法
[*] 提出了一种新的显式求解方法来盘算AlGaN/GaN HEMT的费米能级和表面电势。与之前的模子相比,这种方法更加直接和基于物理原理。
[*] 对于强2DEG区域,作者得到了费米能级的精创建方方程解,盘算误差只有10-6 V量级。
[*] 这种盘算方法黑白迭代的,因此盘算过程更加简朴和高效。
[*] 基于这种显式求解方法,作者开发了一个包罗自加热效应的紧凑模子,可以或许预测AlGaN/GaN HEMT的电流-电压特性。
[*] 作者通过数值仿真效果和实测数据对该模子在广泛偏置条件下举行了验证。
这篇文章的重要研究方法包罗:1) 提出新的显式求解方法; 2) 基于此开发紧凑模子; 3) 通过仿真和测试数据举行验证。这些方法保证了该模子既准确又高效。
文章的创新点
[*] 提出了一种新的显式求解方法来盘算AlGaN/GaN HEMT的费米能级和表面电势,相比之前的模子更加直接和基于物理原理。
[*] 对于强2DEG区域,得到了费米能级的精创建方方程解,盘算误差只有10-6 V量级,大幅进步了盘算精度。
[*] 这种显式求解方法黑白迭代的,盘算过程更加简朴和高效,非常适合用于电路仿真。
[*] 基于这种显式表面电位盘算方法,作者开发了一个新的紧凑模子,可以或许准确预测AlGaN/GaN HEMT的电流-电压特性,同时还思量了自热效应。
[*] 该模子已经通过数值仿真效果和广泛测试条件下的实行数据举行了全面验证,证明了其准确性和适用性。
这篇论文的重要创新点在于提出了一种新颖的显式表面电位盘算方法,并基于此开发了一个高精度、高盘算效率的AlGaN/GaN HEMT紧凑模子,对GaN器件和电路的设计开发具有告急意义。
文章的结论
[*] 提出了一种新的基于显式表面电位盘算的紧凑模子,用于描述AlGaN/GaN高电子迁徙率晶体管(HEMT)的特性。
[*] 该模子采用了一种准确、非迭代的方法来求解费米能级和表面电势,大大进步了盘算效率和精度。
[*] 该紧凑模子不仅能准确预测HEMT的电流-电压特性,还思量了自热效应,通过温度依靠的载流子迁徙率举行建模。
[*] 该模子的性能已经通过与数值模仿效果和广泛实行数据的对比验证,证明了其准确性和适用性。
[*] 这种基于显式表面电位盘算的紧凑模子非常适合用于电路仿真,为GaN功率器件和集成电路的设计提供了有力的建模工具。
这篇论文提出了一种创新的紧凑模子,在盘算效率、精度以及对自热效应的描述等方面都有明显优势,对GaN器件和电路的建模和仿真具有告急的应用价值。
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