研究目的
开发一个包含静态I-V特性和非线性电容的简单行为模型，用于共源共栅GaN FET，并通过实验室制造的共源共栅GaN FET器件在静态和开关条件下验证该模型。
研究成果
通过应用实验提取的级联GaN FET参数，建立了一个简单的行为模型。该模型采用一级MOSFET、JFET和二极管构建，其参数基于提取的静态与动态特性。通过曲线拟合和三点C-V法提取了转移特性及非线性寄生电容参数值。利用JFET模拟MIS-HEMT器件，其S型转移特性曲线与实测高度吻合。此外，从MIS-HEMT阈值电压提取的夹断电压明确了寄生电容下降的位置?；谔崛〔问⒌腟PICE模型，其LTspice仿真结果与实测数据具有良好一致性。对制备的GaN FET进行级联电容分析表明：为优化高频开关性能，需降低低压MOSFET的电容值——因为寄生电容更低的器件所需栅极电荷更少，从而实现更快开关速度。通过引入关断电阻机制获取漏电流信息：制备器件的该电阻值（3.64 MΩ）约为商用GaN FET（10 MΩ）的0.36倍，但其对应漏电流（5.5 μA）却是商用器件的2.5倍（2.2 μA），证实较低关断电阻会导致更高漏电流。器件制备工艺、封装及电路设计的优化仍具挑战性，且本模型未考虑寄生电感与动态导通电阻效应。后续研究将探索包含这些效应的模型，以获取更精确的GaN FET实际应用特性。
研究不足
所提出的模型未考虑寄生电感和动态导通电阻效应。未来研究应在模型中探索这些概念，以发现更精确的氮化镓场效应管特性，从而服务于实际应用。
