Особенности моделирования ВАХ JFET-транзисторов в диапазоне криогенных температур

Компактные модели JFET-транзисторов, используемые в коммерческих версиях SPICE-подобных программ, ориентированы только на стандартный диапазон температур от -60 до +150 °С и не пригодны для расчета электронных схем в диапазоне криогенных температур (ниже -120 °С). В работе представлена Low-T SPICE-модель JFET для расчета схем в расширенном диапазоне температур, в том числе криогенных (от -200 до +110 °С). Модель учитывает изменения ВАХ, обусловленные влиянием сверхнизкой температуры: увеличение напряжения насыщения V , снижение тока отсечки I и крутизны BETA , отрицательный наклон LAMBDA выходных ВАХ, увеличение сопротивления сток-исток RD за счет эффекта «вымораживания» и др. С этой целью в модель дополнительно введены зависимости перечисленных параметров от температуры. Разработана процедура экстракции SPICE-параметров Low-T SPICE-модели JFET согласно результатам измерений стандартного набора ВАХ в диапазоне криогенных температур. Погрешность расчета ВАХ не превышает 10-15 % в диапазоне температур от -200 до +110 °С.
М.Р. Исмаил-Заде
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Л.М. Самбурский
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»; Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук
Поделиться