SiGe HBT双端口网络的改进模型与高精度模拟

本文主要探讨了SiGe HBT（锗硅异质结双极晶体管）的双端口网络参数模型及其模拟方法。针对传统等效电路模型在频率范围狭窄、精度较低，以及在高频分析中与网络分析法兼容性差的问题，作者从交流I-V方程出发，提出了一种新的模型。这个模型基于散射参数，能够更准确地描述SiGe HBT的交流性能，特别关注了Si/SiC异质结结构和基区结构对其性能的影响。 与传统的等效电路模型相比，新模型在频域精度方面有显著提升，从半定量提高到优于5%的精度。更重要的是，它将适用频率范围扩展到了仅依赖于本征参数的特征频率，从而覆盖了SiGe HBT的所有小信号工作频段，这为器件设计、优化和实际应用提供了更为宽广和精确的定量工具。通过使用这种模型，可以进行更宽频带的模拟，避免了在等效电路模型中由于忽略部分物理量而导致的频率限制，使得模拟结果与实测数据有更好的对比性，有助于指导器件的参数优化和应用电路设计。 文中提到，小信号放大是SiGe HBT在微波领域的关键应用，而现有的等效电路模型在处理宽频段模拟时存在局限性。作者通过直接利用SiGe HBT的交流I-V方程，跳过了元件转化的步骤，构建了一个与网络分析法更兼容的模型，显著降低了在微波频段进行小信号性能模拟的误差和复杂度。因此，该模型对于SiGe HBT技术的发展和实际应用具有重要的理论支撑和实践指导价值。