射频开关器件是各种现代无线通信系统中的关键元件。Ga As p HEMT开关器件对比传统PIN开关器件,由于其偏置网络简单、直流功耗低、开关速度快和集成度较高,所以在射频电路中的应用愈加广泛。精确的Ga As p HEMT开关器件模型对提高器件性能、缩短相关集成电路的设计周期、降低设计成本和提高集成电路生产良率等方面具有重要的意义。本文针对国产Ga As p HEMT生产线,采用经验基模型和尺寸缩放模型的建模方法,对Ga As p HEMT开关器件大信号模型进行了系统的研究。主要内容包括:(1)对Ga As p HEMT器件的制作材料和底层物理结构进行了研究,阐述了Ga As p HEMT器件的工作原理和相关电学特性。对小信号与大信号在片测试系统进行了简单的介绍,对器件建模过程中的去嵌入技术进行了研究。(2)对三种常用的经验基HEMT大信号模型的数学方程进行了详细的分析,并通过对Ga As p HEMT器件进行建模和验证,通过对比验证拟合结果,选出EEHTMT大信号模型作为Ga As p HEMT开关器件大信号模型的开发基础。(3)对多栅开关器件的小信号模型进行研究。提出了一种多栅极Ga As p HEMT射频开关的小信号等效电路和对应的直接提取方法。通过将测得的S参数与模型仿真结果进行比较,发现该模型具有较高的准确性和较强的可靠性。多栅器件的良好拟合结果也证实了提取方法的可扩展性。(4)详细阐述了Ga As p HEMT射频开关器件的大信号模型的提取流程。并通过尺寸缩放的建模技术对0.5?m工艺节点下的整套开关器件进行建模。