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近年来,全球通信产业的迅猛发展,微波单片集成电路的应用领域不断扩大,对器件要求也越来越高。由于具有电流增益大、截止频率高、驱动能力强、相位噪声低、功率密度大等一系列优点,异质结双极晶体管(Heterojunction Bipolar Transistor)在卫星通信、移动通信等领域得到了广泛的应用。随着HBT应用领域的不断开拓发展,在精确的HBT器件模型基础上建立可缩放的模型对电路设计与仿真越来越具有重要意义。近几年,宽禁带半导体开时成为研究的热点,目前尤其以氮化镓(GaN)为代表的第三代宽禁带半导体由于其宽禁带的特点,相比BJT、MOS和GaAs器件,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)表现出了高功率密度性能;同时研究还表明GaN HEMT还具有高工作频率,低噪声、高效率和高线性度等性能优势。由于HEMT越来越广泛的应用,建立基于HEMT的可缩放模型也将具有重要意义。针对确定的模型拓扑结构和拓扑方程,通过精确的模型参数提取技术和方法,并在此基础上开发基于特定模型的可缩放模型对于单片微波集成电路的发展将带来非常重要的意义。模型参数提取算法的合理性和优劣程度决定了模型的精度和可用性同时也决定了基于此模型开发的可缩放模型的可行性。本文针对HBT和HEMT scalable建模将分两部分别进行展开。第一部分,对于建立基于HICUM的SiGe HBT scalable模型研究,首先对BJT晶体管的工作原理及应用进行了描述,其次是对SiGe HBT工艺进行了概述,然后是对HICUM模型及参数提取方法进行了详尽的介绍及其改进,最后在基于HICUM模型的基础上,建立了HICUM可缩放模型,并且在ADS和Hspice中都得到了很好的应用。可缩放模型是基于不同的尺寸的器件而建立的,所有可缩放模型中的参数都是直接从不同尺寸器件的测量数据中取得的,并且通过比较直流、电压电容关系、截止频率和S参数的测量和仿真数据,可以看出拟合结果比较好,HICUM可缩放模型得到了很好的验证。第二部分,对于建立基于EEHEMT的GaN HEMT scalable模型研究,首先对GaN材料的特性进行了介绍,其次是介绍了AlGaN/GaN HEMT的工作原理,然后从改进HEMT器件性能出发提出了一种新型的外延层结构,最后通过对复合沟道AlxGa1-xN/AlyGa1-yN/GaN HEMT器件进行测试与仿真,并在运用Agilent的EEHEMT模型对器件进行参数提取的基础上建立EEHEMT scalable模型,同时在ADS和Hspice中得到了很好的验证。