以基因演算法改善電子遷移率電晶體高頻參數之萃取精準度

Abstract

過去三十年，高電子遷移率電晶體已被廣泛使用於微波及微米波的應用領域。精確的高電子遷移率電晶體模型直接影響到電路設計的準確度，準確的元件模型是快速設計及生產的必要條件。不準確的模型將會使得電路的設計及製造需要經歷多次的嘗試錯誤，也因此提高了成本。除此之外，現今之通訊系統需求更多有著更小尺寸單晶微波積體電路，而尺寸的縮小及晶片密度的增加更加具了對於精確之元件模型的需求。本報告研究透過量測三端點之高電子遷移率電晶體其S參數，並利用所量測之S參數萃取出高電子遷移率電晶體之等效電路模型。此模型以電阻、電容、電感及電流源的形式來描述元件的等效電路。等效電路模型能讓半導體工程師知道改變元件特性會使得增益或是絕緣等特性有著什麼樣的影響。然而，對於元件設計者而言，要使包含實部及虛部的八個S參數與代表等效電路模型的十五個未知數能夠相匹配是相當棘手的，因此本計畫研究利用基因演算法將等效電路模型與量測之S參數做最佳化匹配。