ASM GaN: 行业硅基氮化镓射频和功率设备标准模型—第一部分：直流、CV和射频模型

来源：ASM GaN: Industry Standard Model for GaN RF and Power Devices—Part 1: DC, CV, and RF Model (IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES) 19年

摘要

本文介绍了GaN（氮化镓）HEMT（高电子迁移率晶体管）的先进SPICE模型（ASM GaN）的最新发展。ASM GaN模型最近被选为GaN射频（RF）和功率器件的工业标准紧凑模型。本文介绍了该模型中的核心表面电势计算和真实器件效应建模。我们讨论了非线性通道区模型的细节，并对包括对垒厚度物理依赖性的增强进行了介绍。我们还介绍了可配置场板建模的新颖模型特性，并讨论了相应的提取过程。还展示了在高频和增强模式GaN功率器件上使用ASM GaN模型的新结果。
关键词：先进SPICE模型ASM GaN、紧凑模型、GaN HEMT、SPICE模型、表面电势、GaN FET

文章研究了什么

• ASM GaN模型通过了紧凑模型联盟（CMC）的严格多步骤验证，并被选为行业标准模型。
• 本文讨论了ASM GaN模型的基础知识，并详细介绍了最新的进展，包括非线性通道区电阻建模及其多偏压依赖性。
• 开发了一种新的物理模型，用于在ASM GaN模型中考虑通道区电阻对垒厚度的影响。
• 本文还介绍了可配置场板建模的新颖模型特性，允许模拟多达四个场板的不同类型。
• ASM GaN模型能够模拟通道区中垒厚度变化对器件性能的影响，为分析电路级影响提供了有用的工具。
• ASM GaN模型已被特别应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件，并在论文中提供了新的模型结果。

总体而言，该论文侧重于ASM GaN模型的发展和进展，强调其在准确建模GaN器件方面的重要性，以及在各种器件场景中的潜在应用。

文章的创新点

• 文中介绍了先进的GaN（氮化镓）SPICE模型（ASM GaN），该模型在通过紧凑模型联盟（CMC）的严格标准化流程后被选为行业标准模型。
• ASM GaN模型包含了一种新的物理模型，将通道区电阻对垒厚度的影响纳入其中，提供了更准确的GaN器件模拟。
• 文中还介绍了ASM GaN模型中可配置场板建模的新特性，允许对多达四个场板的不同类型进行建模。
• ASM GaN模型已应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件，展示了其在各种器件场景中的多功能性和潜力。

总体而言，该论文的创新点在于ASM GaN模型的发展，其包含了垒厚度效应，并引入了可配置场板建模，提高了GaN器件模拟的准确性和多功能性。

文章的研究方法

• 该论文采用了基于物理的建模方法，这是紧凑模型联盟（CMC）在紧凑模型标准化中首选的方法。
• 先进的GaN（氮化镓）SPICE模型（ASM GaN）的研究和开发历时近七年，表明采用了全面而详尽的方法。
• 文中讨论了非线性通道区电阻的建模及其多偏压依赖性，表明采用了理论分析和实验数据的结合。
• 文中还提出了一种新的物理模型，包括了通道区电阻对垒厚度的影响，表明采用了理论计算和模拟。
• ASM GaN模型应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件，表明采用了实验测量和模拟来验证模型的性能。

总体而言，该论文采用了理论建模、实验数据和模拟相结合的方法来开发和验证ASM GaN模型及其各种特性。

文章的结论

• 文中介绍了先进的GaN（氮化镓）SPICE模型（ASM GaN），该模型在通过紧凑模型联盟（CMC）的严格标准化流程后被选为行业标准模型。
• ASM GaN模型采用了一种新的物理模型，可以准确模拟通道区电阻对垒厚度的影响。
• 该模型还包括可配置场板建模，可以模拟不同类型的场板。
• ASM GaN模型已成功应用于高频GaN和增强模式GaN功率器件，展示了其在各种器件场景中的多功能性和潜力。
• 总体而言，该论文的研究结果突显了ASM GaN模型在准确模拟GaN器件方面的创新和有效性，使其成为设计和优化基于氮化镓的电子器件的有价值工具。