肖特基二极管spice模型及其形成方法、应用方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及模拟电路领域，具体而言，涉及一种肖特基二极管SPICE模型及其形成方法、应用方法。
【背景技术】
[0002]相对于扩散二极管(diffus1n d1de)(例如PN结二极管)而言，肖特基二极管(Schottky d1de)具有较高的电流密度，它的开启电压较低。因此，基于它的低阈电压和较好的高频反应特性，肖特基二极管经常被用来改进整流器的整流效率。
[0003]SPICE (Simulat1n program with integrated circuit emphasis)是一种功能强大的通用模拟电路仿真器，可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。SPICE内建半导体器件模型，用户只需选定模型级别并给出合适的参数即可。作为构成器件模型方法的其中一种，SPICE是以元器件的工作原理为基础，从元器件的数学方程式出发得到的器件模型，它的优点是精度较高，特别是随着建模手段的发展和半导体工艺的进步和规范，可以在多种级别上提供这种模型，满足不同的精度需要。
[0004]然而，很多商用互补金属氧化物半导体(CMOS)加工企业都不提供肖特基二极管组件以及相应的SPICE模型。而对于一个互补金属氧化物半导体(CMOS)加工企业而言，在例如超高频(UHF ultra-high frequency)射频识别(RFID rad1 frequencyidentificat1n)异频雷达收发机之类的应用设计过程中，肖特基二极管的模型化是其中非常重要的一步。
[0005]图1为传统的P阱/N+扩散二极管的示意图，图2为图1的扩散二极管的直流等效电路图。
[0006]当一个金属层直接沉积在一个低掺杂N型半导体区域上时，则形成一个肖特基二极管(Schottky d1de)(如图3所示)。当这两种材料接触时,势能差会增加电子形成电流所需要克服的势垒高度。位于低掺杂半导体上的金属为阳极(Anode)，而通过欧姆接触实现接触的半导体材料则形成阴极(Cathode)。
[0007]当需要对肖特基二极管进行电路模拟时，一般应用图2所示的电路来进行模拟，但由于该电路只考虑了阴极和阳极之间的IV(电流电压)特性，因此导致模拟结果并不准确。
[0008]申请内容
[0009]本申请旨在提供一种肖特基二极管SPICE模型及其形成方法、应用方法，以解决现有技术中对肖特基二极管进行电路模拟结果不准确的问题。
[0010]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种肖特基二极管SPICE模型，包括:第一二极管，第一二极管的阳极作为模型的阳极以模拟肖特基二极管的阳极，第一二极管的阴极连接至第一限流电阻的第一端，第一限流电阻的第二端连接至模型的阴极；第二二极管，第二二极管的阳极作为模型的衬底接头以模拟肖特基二极管的衬底接头，第二二极管的阴极连接至第二限流电阻的第一端，第二限流电阻的第二端连接至第一限流电阻的第二端。
[0011]进一步地，肖特基二极管SPICE模型还包括第一分流电阻，第一分流电阻的第一端连接至第一二极管的阳极，第一分流电阻的第二端连接至第一限流电阻的第二端。
[0012]进一步地，肖特基二极管SPICE模型还包括第二分流电阻，第二分流电阻的第一端连接至第二二极管的衬底接头，第二分流电阻的第二端连接至第二分流电阻的第二端。
[0013]进一步地，模型的阳极为金属自对准多晶硅化物接头，模型的阴极为阱接触端，模型的衬底接头为衬底接触端。
[0014]进一步地，肖特基二极管SPICE模型提供的参数包括饱和电流、肖特基势垒理想因子、欧姆电阻和电阻温度系数。
[0015]进一步地，第一分流电阻和第二分流电阻均为热敏电阻。
[0016]进一步地，第一分流电阻在25摄氏度时的电阻为le7至Iell欧，第二分流电阻在125摄氏度时的电阻为le6至IelO欧。
[0017]进一步地，第一分流电阻和第二分流电阻的电阻值从与自对准多晶硅化物的伏安特性相匹配的模型中提取。
[0018]根据本申请的另一方面，提供了一种肖特基二极管SPICE模型的形成方法，包括:步骤S1:提供第一二极管，并将第一二极管的阴极连接至第一限流电阻的第一端；步骤S2:提供第二二极管，并将第二二极管的阴极连接至第二限流电阻的第一端；步骤S3:将第一限流电阻的第二端连接在第一二极管的阴极，将第二限流电阻的第二端连接在第一限流电阻的第二端。
[0019]进一步地，形成方法还包括:提供第一分流电阻，并将第一分流电阻的第一端连接在第一二极管的阳极，将第一分流电阻的第二端连接在第一限流电阻的第二端。
[0020]进一步地，形成方法还包括:提供第二分流电阻，并将第二分流电阻的第一端连接在第二二极管的阳极，将第二分流电阻的第二端连接在第二限流电阻的第二端。
[0021]进一步地，形成方法还包括:提供第一分流电阻，并将第一分流电阻的第一端连接在第一二极管的阳极，将第一分流电阻的第二端连接在第一限流电阻的第二端；提供第二分流电阻，并将第二分流电阻的第一端连接在第二二极管的阳极，将第二分流电阻的第二端连接在第二限流电阻的第二端。
[0022]进一步地，第一分流电阻为热敏电阻，第一分流电阻的阻值从与自对准多晶硅化物的伏安特性相匹配的模型中提取。
[0023]进一步地，第二分流电阻为热敏电阻，第二分流电阻的阻值从与自对准多晶硅化物的伏安特性相匹配的模型中提取。
[0024]根据本申请的另一方面，提供了一种肖特基二极管SPICE模型的应用方法，包括:检测肖特基二极管SPICE模型的阳极至阴极的伏安特性，模拟肖特基二极管的阳极至阴极的伏安特性曲线；检测肖特基二极管SPICE模型的衬底接头至负极的伏安特性，模拟肖特基二极管的衬底接头至负极的伏安特性曲线；检测肖特基二极管SPICE模型的阳极至衬底接头的伏安特性，模拟肖特基二极管的阳极至衬底接头的伏安特性曲线。。
[0025]应用本申请的技术方案，肖特基二极管SPICE模型包括:第一二极管，第一二极管的阳极作为模型的阳极以模拟肖特基二极管的阳极，第一二极管的阴极连接至第一限流电阻的第一端，第一限流电阻的第二端连接至模型的阴极；第二二极管，第二二极管的阳极作为模型的衬底接头以模拟肖特基二极管的衬底接头，第二二极管的阴极连接至第二限流电阻的第一端，第二限流电阻的第二端连接至第一限流电阻的第二端。在应用本申请的肖特基二极管SPICE模型进行肖特基二极管的伏安特性模拟时，可以分别对肖特基二极管SPICE模型的阳极、阴极和衬底接头进行连接，并对其中两者之间的伏安特性进行模拟，因此能够获得更加准确的模拟结果，
【附图说明】
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0027]图1示出了现有技术中的扩散二极管的结构示意图；
[0028]图2示出了根据图1的等效直流电路图；
[0029]图3示出了现有技术中的肖特基二极管的结构示意图；
[0030]图4示出了根据本申请的实施例的肖特基二极管的SPICE模型的结构示意图；
[0031]图5示出了根据本申请的第一实施例的肖特基二极管的SPICE模型的等效直流电路图；
[0032]图6示出了根据图5的等效直流电路的阳极至阴极的伏安特性图与目标伏安特性图的比较图；
[0033]图7示出了根据图6的局部图；
[0034]图8示出了根据图5的等效直流电路的衬底接头至阴极的伏安特性图与目标伏安特性图的比较图；
[0035]图9示出了根据图8的局部图；
[0036]图10示出了根据图5的等效直流电路的阳极至衬底接头的伏安特性图与目标伏安特性图的比较图；
[0037]图11示出了根据本申请的第二实施例的肖特基二极管的SPICE模型的等效直流电路图；
[0038]图12示出了根据图11的等效直流电路的阳极至阴极的伏安特性图与目标伏安特性图的比较图；
[0039]图13示出了根据图12的局部图；
[0040]图14示出了根据图11的等效直流电路的衬底接头至阴极的伏安特性图与目标伏安特性图的比较图；
[0041]图15示出了根据图14的局部图；
[0042]图16示出了根据图11的等效直流电路的阳极至衬底接头的伏安特性图与目标伏安特性图的比较图；以及
[0043]图17示出了根据本申请的第一分流电阻和第二分流电阻的阻值与温度变化曲线图。
[0044]附图标记说明:1、衬底接头；2、P阱；3、P型衬底；4、N阱。
【具体实施方式】
[0045]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0046]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0047]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特