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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种考虑位错影响的氮化镓HEMT器件模型的建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116151185B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211240149.8，技术领域涉及：G06F30/398；该发明授权一种考虑位错影响的氮化镓HEMT器件模型的建模方法是由刘岑松;汪洁;刘军设计研发完成，并于2022-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑位错影响的氮化镓HEMT器件模型的建模方法在说明书摘要公布了：针对现有的器件模型没有同时考虑位错对漏极电流和栅极泄漏电流的影响、位错对漏极电流影响的模型没有动态模拟电荷的捕获和释放，以及栅极泄漏电流模型没有充分考虑位错的影响的问题，本发明公开一种考虑位错影响的氮化镓HEMT器件模型的建模方法。该建模方法包括：建立位错对GaNHEMT漏极电流影响的模型；建立位错对GaNHEMT栅极泄漏电流的影响的模型；将位错对GaNHEMT漏极电流影响模型和位错对GaNHEMT栅极泄漏电流影响模型整合到基于表面势的模型中，得到考虑位错影响的GaNHEMT器件模型并采用Verilog‑A语言进行描述；给出考虑位错影响的GaNHEMT器件模型的参数提取方法。

本发明授权一种考虑位错影响的氮化镓HEMT器件模型的建模方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑位错影响的氮化镓HEMT器件模型的建模方法，其特征在于包括以下步骤： S1、建立位错对GaNHEMT漏极电流影响模型； S2、建立位错对GaNHEMT栅极泄漏电流影响模型； S3、结合GaNHEMT器件物理结构和行为机理，将S1得到的位错对GaNHEMT漏极电流影响模型和S2得到的位错对GaNHEMT栅极泄漏电流影响模型，整合到基于表面势的模型中，得到考虑位错影响的GaNHEMT器件模型； S4、将步骤S3建立的考虑位错影响的GaNHEMT器件模型，采用Verilog-A语言进行描述，使模型在EDA仿真工具中可编译、链接入库使用； S5、模型参数提取和模型验证： S5-1、对实际GaNHEMT器件进行在片测试，获得GaNHEMT器件的输出特性曲线和栅极电流曲线，基于测试数据对模型实现参数提取； S5-2、考虑位错影响的GaNHEMT器件模型验证，给出测试与仿真的器件不同静态偏置下的输出特性曲线、栅极电流曲线对比； 所述步骤S1具体如下： S1-1、采用两个带有二极管的电阻-电容RC子电路来表征位错引起的陷阱效应；每个RC子电路有两个电阻，由二极管区分充电和放电路径；栅极和漏极的输入电压通过子电路充放电，反馈产生的陷阱电压Vg_trap和Vd_trap，更新截止电压参数Voff、迁移率退化系数μa、DIBL效应参数Vdscale，表征陷阱效应；漏极电流通过表面势模型计算： 其中μeff为有效迁移率，包含了垂直电场引起的迁移率下降，计算方式如下： Vgo代表有效栅极电压与截止电压的差值，考虑了DIBL效应，计算方式如下： 其中ψds＝ψd-ψs，ψm＝ψd+ψs2；W为栅宽，N为栅指，L为栅长，θsat为速度饱和效应参数，λ为信道长度调制效应参数；完整的Ids模型中包含了器件二阶效应如DIBL效应、自热效应和非线性接入区域电阻的精确建模，以表征真实的GaNHEMT器件； S1-2、通过不同静态偏置电压下的输出特性曲线，找到随静态偏置电压Vgsq和Vdsq变化的模型参数，截止电压参数Voff、迁移率退化系数μa和DIBL效应参数Vdscale，通过公式4对这些模型参数加入陷阱效应，实现了模型参数随Vgsq和Vdsq变化的趋势，完成位错对GaNHEMT漏极电流影响模型； P＝Pref+trP0·Vg_trap+trP1·Vd_trap4 其中P为添加陷阱效应后的参数值，Vg_trap和Vd_trap为陷阱网络产生的陷阱电压，Pref为当Vgsq、Vdsq等于0时的初始参数值，trP0、trP1为拟合参数；所述步骤S2具体如下 S2-1、采用双态普尔-弗兰克Poole-Frenkel发射来模拟反向偏置下的栅极泄漏电流，充分考虑位错对栅极泄漏电流的影响；GaNHEMT的栅极电流可以表示为： I＝Area·JTE+JPF5 其中Area为栅极面积，JTE为热离子发射TE电流密度，JPF为PF发射电流密度； PF电流密度JPF和电场E的关系表征如下： 其中C是一个陷阱浓度相关的参数，E是金属-半导体界面上AlGaN势垒中的电场；Φdn为陷阱态电子发射的势垒高度，其中Φd1＝0.47eV，Φd2＝1.07eV，ε0为自由空间的介电常数，εs为高频下的相对介电常数，q为电子电荷，VT为阈值电压；σp为势垒中压电极化电荷与势垒与缓冲层中自发极化电荷之差之和，Cg为栅电容，为表面势。

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