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SiC MESFET非线性等效电路模型研究

作　者: 张宏亮
导　师: 徐锐敏
学　校: 电子科技大学
专　业: 无线电物理
关键词: SiC MESFET 非线性等效电路模型单片电路
分类号: O472
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 137次
引　用: 3次
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内容摘要

SiC半导体材料是第三代宽禁带半导体材料。与广泛应用于微波领域的半导体材料GaAs相比SiC材料具有宽禁带、高击穿电场、高载流子饱和漂移速率、高热导率、高功率密度等许多优点。随着SiC材料制造工艺的不断改进和制造成本的下降,在高温、大功率、高频、光电子、抗辐照等领域有广阔的应用前景。在微波功率器件中SiC金属半导体场效应晶体管(MESFET)更引起了人们的广泛重视。本文采用等效电路与物理模型相结合的方法,提出了SiC MESFET器件与温度相关的大信号非线性等效电路模型,一步步从小信号到大信号分析,完成了模型中组件参数的提取与拟合。仿真得到了器件的S参数曲线和直流特性曲线,通过与实测曲线相对比验证,表明模型具有一定的准确性。并在此基础上,进行了SiC MESFET单片电路的设计仿真。本文不仅为研究SiC MESFET的非线性微波特性、器件设计提供了参考,更为进一步设计SiC MESFET MMIC电路提供了一定的理论指导和实践途径。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 SiC 材料及 SiC MESFET 特性  8-10
  1.2 半导体器件建模发展及SiC MESFET 国内外动态  10-13
    1.2.1 半导体器件建模发展  10-11
    1.2.2 SiC MESFET 国内外动态  11-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
第二章 SiC MESFET 非线性模型  14-18
  2.1 SiC MESFET 非线性模型  14-16
  2.2 半导体器件建模的主要问题  16-18
第三章 SiC MESFET 小信号等效电路  18-24
  3.1 SiC MESFET 小信号寄生参数提取  19-21
  3.2 SiC MESFET 小信号本征参数提取  21-24
第四章 SiC MESFET 大信号模型研究  24-33
  4.1 电流模型  25-26
    4.1.1 漏源电流Ids 模型  25
    4.1.2 栅源电流Igs 和栅漏电流Igd 模型  25-26
  4.2 电容模型  26-27
    4.2.1 栅源电容Cgs 和栅漏电容Cgd  26-27
    4.2.2 漏源电容Cds  27
  4.3 小信号与大信号模型的自洽性考虑  27-28
  4.4 大信号模型的验证  28-33
第五章 SiC MESFET 单片功率放大器设计  33-43
  5.1 功率放大器设计参数  34-36
  5.2 匹配网络和组件  36-40
  5.3 单片电路设计  40-43
第六章结束语  43-45
致谢  45-46
参考文献  46-49
在校期间取得的成果  49

SiC MESFET非线性等效电路模型研究

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