Steve Dudkiewicz，Maury微波公司，美国加州安大略市

       厂商的纵向整合使得他们需要在准确、稳健的器件建模以及多个产品层次（IC、裸片、封装等）的相应测量方面承担更大的责任。随着缩减产品上市时间成为企业的重要目标，能高效执行从元件到电路再到系统级的测量和建模以及器件表征的交钥匙解决方案变得越加重要。Maury微波公司和AMCAD工程公司联手开发了一个交钥匙设计流程（见图5）来解决这一需求，该流程包括测量以及提取、验证和优化紧凑模型和行为模型所需的仪器和软件，全部在一个直观的软件平台上提供。

非线性模型提取使用脉冲IV测量来研究安全工作区内温度相关性能的影响和晶体管的击穿区。选择脉冲宽度和占空比用于保持恒温工作条件。脉冲IV测量用于提取当前二极管模型，同步脉冲IV/S参数用于提取非线性电容模型。

电热等效电路用于建立由器件温度和器件自热效应决定的晶体管性能模型。晶体管热电阻通过连续脉冲和短脉冲偏置条件之间的差异来提取。热电容使用更长的脉冲提取，它研究的是电流随时间的下降。热阻抗是由代表不同时间常数的几个热电阻和电容建模。

陷阱效应、表面俘获（surface trapping）（栅延迟）和缓冲陷阱（buffer-trapping）（漏极延迟）是由多个静态偏置点上的脉冲IV测量集建模。模型中专门选择静态偏置点，使得IV特性的差异可以完全归因于栅延迟或漏极延迟。

模型确认

继交钥匙紧凑模型提取流程之后，58个电学等效参数将被自动确定，生成即时可用的III-V器件或MOS场效应紧凑晶体管模型。由于非线性紧凑晶体管模型是从线性S参数测量提取，需要采用非线性矢量接收机负载牵引技术（见图7），在不同阻抗、功率压缩和偏置条件下测试非线性基波和谐波负载相关的特性，用于该模型的验证和修正。

矢量接收机负载牵引使用VNA测量不同频率下的a波和b波，由此单独精确计算的基波和谐波输入与输出功率。由于晶体管的大信号输入阻抗是实时测得，因此可以不受源匹配的影响，计算出晶体管实际的输入功率以及与其固有性能直接相关的工作功率增益和增益压缩特性。可以测得矢量参数（如AM/PM和顶降）及多音参数（如互调失真产物和截断点），并与仿真数据进行比较。

阅读全文