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基于非平衡格林函数的相干自旋器件电路模型
摘要： 随着自旋电子学领域的最新进展，如今可以构想出包含磁体与互连结构的"自旋驱动"器件——这类器件需要采用广义费米函数和电流的新型输运模型，其中每个函数/电流都包含四个分量：一个用于电荷，三个用于自旋。相应的阻抗元件并非纯数值，而是4×4矩阵。我们从弹性、相位相干输运范畴的非平衡格林函数（NEGF）形式体系出发，推导出适用于存在普通金属（NM）引线的多端器件的自旋广义Landauer-Büttiker公式，这些公式涉及此类4×4电导率。除描述接触点电流的常规"端接"电导率外，我们还提供了描述导体内部铁磁（FM）区域所吸收自旋电流的"自旋转移矩"电导率，并通过端接处的费米函数明确表征这两种电流。我们推导出此类矩阵电导率应遵循的普适求和规则与互易关系。最后，我们将该理论模型应用于描述二维体系中Rashba效应和Hanle效应的两个示例哈密顿量。研究成果使得纯量子输运模型能作为构建?？椋糜诖唇ǜ丛幼孕缱友в肽擅状判越峁辜捌骷牡缏纺Ｐ?，从而在类SPICE仿真器中进行模拟。
关键词： 拉什巴效应、自旋电子学、朗道尔-布蒂克公式、自旋转移矩、非平衡格林函数、汉勒效应、SPICE仿真
更新于2025-09-23 15:23:52
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封装级联氮化镓场效应晶体管的仿真模型开发
摘要： 本文提出了一种基于实验提取参数的封装级联氮化镓（GaN）场效应晶体管（FET）简化行为模型。该研究通过组合一级金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）、结型场效应晶体管（JFET）和二极管模型来模拟级联GaN FET，其中采用JFET模拟金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。利用JFET模拟MIS-HEMT不仅能确保曲线符合S形转移特性，还可将MIS-HEMT阈值电压提取的夹断电压作为分水岭，用于区分寄生电容下降发生的位置。参数提取基于静态和动态特性，通过模拟所创建GaN FET模型的行为并将提取参数与实验测量值对比，验证了集成电路重点（SPICE）模型的仿真精度。通过实验测量和SPICE仿真分析验证了级联电容，结果表明低压MOSFET的电容对增大级联GaN FET总电容起关键作用。关断电阻机制有效描述了漏电流，采用双脉冲测试仪评估了所制级联GaN FET的开关性能，并使用LTspice仿真软件对比实验开关结果。总体而言，仿真结果与实验结果高度吻合。
关键词： 关断电阻、氮化镓场效应晶体管、金属-绝缘体-高电子迁移率晶体管、SPICE仿真、级联结构、行为模型、寄生电容
更新于2025-09-10 09:29:36