晶体管中非线性电容的去嵌方法与流程

本技术涉及半导体领域，具体而言，涉及一种晶体管中非线性电容的去嵌方法。

背景技术：

1、目前的非线性功率放大器，例如classf模式，需要使用器件内部漏极的电压电流时域波形作为设计参考，同时器件在宽带应用下的性能恶化分析，以及失配负载下的鲁棒性分析，都需要通过观测器件内部的动态负载线扫过的区域，来解释对应的异常现象。

2、为了得到射频晶体管器件的动态负载线，即器件内部栅源电压，内部漏源电压和内部漏源电流随时间的变化关系：vgs(t)、vds(t)和ids(t)，需对器件外部测试得到的电压电流进行去嵌，去嵌操作主要为器件金属寄生部分以及器件本征电容对电压电流影响的计算，射频晶体管的本征电容与栅极偏置电压和漏极偏置电压呈非线性关系，由于器件工作在射频信号下，其栅极和漏极电压随时间变化较大，则时域内本征电容的变化会较为复杂，射频晶体管去嵌的现有技术中，将器件的本征电容简化为一个固定值来进行计算，该方法会给去嵌操作引入较大的误差，从而影响对器件工作状态的分析，另外，由于射频晶体管内部存在无法忽略的非线性反馈电容cgd，反馈支路对内部漏源电流ids(t)的影响也是去嵌操作所必须考虑的。

3、因此，亟需一种方式来解决现有技术中由于将器件的本征电容简化为一个固定值，导致去嵌误差较大的问题。

4、在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种晶体管中非线性电容的去嵌方法，以解决现有技术中的由于对器件内部的非线性电容做了取固定值的简化处理导致去嵌准确性较差的问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种晶体管中非线性电容的去嵌方法，所述方法包括：获取所述晶体管的多组第一数据以及多组第二数据，每组所述第一数据包括栅极偏置电压、漏极偏置电压以及对应的栅漏电容，每组所述第二数据包括所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的漏源电容；根据多组所述第一数据，确定第一对应关系，根据多组所述第二数据，确定第二对应关系，其中，所述第一对应关系为所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的所述栅漏电容之间的关系，所述第二对应关系为所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的所述漏源电容之间的关系；至少根据所述第一对应关系以及所述第二对应关系，确定所述晶体管的目标去嵌电压以及目标去嵌电流，所述目标去嵌电压为所述晶体管的漏极与源极之间的去嵌电压，所述目标去嵌电流为所述晶体管的所述漏极与所述源极之间的去嵌电流。

3、可选地，根据多组所述第一数据，确定第一对应关系，根据多组所述第二数据，确定第二对应关系，包括：将多组所述第一数据形成第一表格，所述第一表格包括所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的所述栅漏电容，所述第一表格形成所述第一对应关系；将多组所述第二数据形成第二表格，所述第二表格包括所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的所述漏源电容，所述第二表格形成所述第二对应关系。

4、可选地，根据多组所述第一数据，确定第一对应关系，根据多组所述第二数据，确定第二对应关系，包括：根据多组所述第一数据，确定第三对应关系，所述第三对应关系用于表征栅漏电荷源、所述栅极偏置电压以及所述漏极偏置电压的关系；根据多组所述第二数据，确定第四对应关系，所述第四对应关系用于表征漏源电荷源、所述栅极偏置电压以及所述漏极偏置电压的关系；计算所述第三对应关系中所述栅极偏置电压的偏导数以及所述漏极偏置电压的偏导数，得到所述第一对应关系，计算所述第四对应关系中所述栅极偏置电压的偏导数以及所述漏极偏置电压的偏导数，得到所述第二对应关系。

5、可选地，根据多组所述第一数据，确定第一对应关系，根据多组所述第二数据，确定第二对应关系，包括：对多组所述第一数据进行神经网络训练学习，形成所述第一对应关系对应的第一模型，得到所述第一对应关系；对多组所述第二数据进行神经网络训练学习，形成所述第二对应关系对应的第二模型，得到所述第二对应关系。

6、可选地，所述晶体管包括输入寄生模块、输出寄生模块、衬底寄生模块以及本征器件模块，所述输入寄生模块的输入端为所述晶体管的栅极，所述输出寄生模块的输入端为所述晶体管的漏极，所述衬底寄生模块的输出端为所述晶体管的源极，且所述衬底寄生模块的输出端接地，所述输入寄生模块的输出端、所述输出寄生模块的输出端以及所述衬底寄生模块的输入端分别与所述本征器件模块连接，在至少根据所述第一对应关系以及所述第二对应关系，确定所述晶体管的目标去嵌电压以及目标去嵌电流之前，所述方法还包括：获取晶体管的第一散射参数以及第二散射参数，所述第一散射参数用于表征所述晶体管在关断状态下的散射参数，所述第二散射参数用于表征所述晶体管在开启状态下的散射参数；根据所述第一散射参数以及所述第二散射参数，确定所述晶体管的第一电感值、第一电容值、第一电阻值、第二电感值、第二电容值、第二电阻值、第三电阻值以及第三电感值，所述第一电感值、所述第一电阻值以及所述第一电容值用于表征所述输入寄生模块的参数，所述第二电感值、所述第二电阻值以及所述第二电容值用于表征所述输出寄生模块的参数，所述第三电感值以及所述第三电阻值用于表征所述衬底寄生模块的参数。

7、可选地，至少根据所述第一对应关系以及所述第二对应关系，确定所述晶体管的目标去嵌电压以及目标去嵌电流，包括：至少根据所述第一电容值，确定所述输入寄生模块的第一输出电流，且至少根据所述第一电感值、所述第一电阻值以及所述第一输出电流，确定所述输入寄生模块的第一输出电压；至少根据所述第二电容值，确定所述输出寄生模块的第二输出电流，且至少根据所述第二电感值、所述第二电阻值以及所述第二输出电流，确定所述输出寄生模块的第二输出电压；至少根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第一输出电流、所述第一输出电压、所述第二输出电流、所述第二输出电压、所述第三电阻值以及所述第三电感值，确定所述晶体管的所述目标去嵌电压以及所述目标去嵌电流。

8、可选地，至少根据所述第一电容值，确定所述输入寄生模块的第一输出电流，且至少根据所述第一电感值、所述第一电阻值以及所述第一输出电流，确定所述输入寄生模块的第一输出电压，包括：获取所述输入寄生模块的第一外部输入电流以及第一外部输入电压；根据所述第一外部输入电流、所述第一电容值以及所述第一外部输入电压，确定所述第一输出电流为其中，i1ext(t)为所述第一外部输入电流，cpg为所述第一电容值，v1ext(t)为所述第一外部输入电压；根据所述第一电感值、所述第一电阻值、所述第一输出电流以及所述第一外部输入电压，确定所述第一输出电压为其中，lg为所述第一电感值，rg为所述第一电阻值。

9、可选地，至少根据所述第二电容值，确定所述输出寄生模块的第二输出电流，且至少根据所述第二电感值、所述第二电阻值以及所述第二输出电流，确定所述输出寄生模块的第二输出电压，包括：获取所述输出寄生模块的第二外部输入电流以及第二外部输入电压；根据所述第二外部输入电流、所述第二电容值以及所述第二外部输入电压，确定所述第二输出电流其中，i2ext(t)为所述第二外部输入电流，cpd为所述第二电容值，v2ext(t)为所述第二外部输入电压；根据所述第二电感值、所述第二电阻值、所述第二输出电流以及所述第二外部输入电压，确定所述第二输出电压为其中，ld为所述第二电感值，rd为所述第二电阻值。

10、可选地，至少根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第一输出电流、所述第一输出电压、所述第二输出电流、所述第二输出电压、所述第三电阻值以及所述第三电感值，确定所述晶体管的所述目标去嵌电压以及所述目标去嵌电流，包括：根据所述第二输出电压、所述第三电感值、所述第三电阻值、所述第二输出电流以及所述第一输出电流，确定所述目标去嵌电压为其中，v2int(t)为所述第二输出电压，ls为所述第三电感值，i1int(t)为所述第一输出电流，rs为所述第三电阻值，is(t)＝i1int(t)+i2int(t)，i1int(t)为所述第一输出电流，i2int(t)为所述第二输出电流；根据所述第一输出电压、所述第三电感值、所述第三电阻值、所述第二输出电流以及所述第一输出电流，确定栅源去嵌电压为其中，v1int(t)为所述第一输出电压，所述栅源去嵌电压为所述晶体管的所述栅极与所述源极之间的去嵌电压；至少根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述目标去嵌电压、所述栅源去嵌电压、所述第二输出电流，确定所述晶体管的所述目标去嵌电流。

11、可选地，至少根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述目标去嵌电压、所述栅源去嵌电压、所述第二输出电流，确定所述晶体管的所述目标去嵌电流，包括：根据所述第一对应关系，确定所述栅漏电容，且根据所述第二对应关系，确定所述漏源电容；获取所述本征器件模块的第一关系式以及第二关系式，所述第一关系式为所述第二关系式为其中，v′(t)为所述本征器件模块中部分模块的电压，icgd(t)为所述本征器件中部分模块的电流，cgd(t)为所述栅漏电容；根据所述第一关系式以及所述第二关系式，计算得出icgd(t)；根据所述目标去嵌电压、所述栅源去嵌电压、所述第二输出电流，确定所述目标去嵌电流为其中，i2int(t)为所述第二输出电流，vds(t)为所述目标去嵌电压，cds(t)为所述漏源电容，r0为所述本征器件模块中的电阻。

12、可选地，多组所述第一数据以及多组所述第二数据是通过对所述晶体管进行测量得到的，且多组所述第一数据以及多组所述第二数据是通过改变所述栅极偏置电压和/或所述漏极偏置电压得到的。

13、应用本技术的技术方案，所述晶体管中非线性电容的去嵌方法中，首先，获取所述晶体管的多组第一数据以及多组第二数据，每组所述第一数据包括栅极偏置电压、漏极偏置电压以及对应的栅漏电容，每组所述第二数据包括所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的漏源电容；然后，根据多组所述第一数据，确定第一对应关系，根据多组所述第二数据，确定第二对应关系，其中，所述第一对应关系为所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的所述栅漏电容之间的关系，所述第二对应关系为所述栅极偏置电压、所述漏极偏置电压以及对应的所述漏源电容之间的关系；最后，至少根据所述第一对应关系以及所述第二对应关系，确定所述晶体管的目标去嵌电压以及目标去嵌电流，所述目标去嵌电压为所述晶体管的漏极与源极之间的去嵌电压，所述目标去嵌电流为所述晶体管的漏极与源极之间的去嵌电流。相比现有技术中的由于对器件内部的非线性电容做了取固定值的简化处理导致去嵌准确性较差的问题，本技术的所述非线性电容的去嵌方法，通过获取多组所述第一数据以及所述第二数据，并根据多组所述第一数据以及多组所述第二数据，得到所述第一对应关系以及所述第二对应关系，使得可以得到多个不同偏置电压与电容值的对应关系，再至少根据所述第一对应关系以及所述第二对应关系，确定所述晶体管的目标去嵌电压以及目标去嵌电流，保证了所述目标去嵌电压以及所述目标去嵌电流时考虑到多个不同偏置电压下的电容值的关系，使得所述目标去嵌电压以及所述目标去嵌电流考虑了非线性的电容，解决现有技术中的由于对器件内部的非线性电容做了取固定值的简化处理导致去嵌准确性较差的问题，保证了所述晶体管中非线性电容的去嵌准确性较高。