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龙图腾网恭喜电子科技大学;电子科技大学广东电子信息工程研究院申请的专利一种硅基GaN HEMT器件衬底偏置效应仿真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：CN116362035B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20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：202310315631.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种硅基GaN HEMT器件衬底偏置效应仿真建模方法是由周春华;母彧丞;周琦;杨宁;李竞研;张健;张波设计研发完成，并于2023-03-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种硅基GaN HEMT器件衬底偏置效应仿真建模方法在说明书摘要公布了：本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种硅基GaNHEMT器件衬底偏置效应仿真建模方法。本发明基于薛定谔泊松方程为基础，考虑GaNHEMT器件在衬底偏置时由于场效应导致的阈值电压漂移以及动态导通电阻退化，将器件所受衬底偏压构建为与器件阈值漂移量一阶线性相关。基于陷阱中心对沟道载流子的捕获与释放效应以及GaNBuffer层的正电荷存储效应，利用SRH统计，构建出不同脉冲衬底偏压大小与GaNHEMT阈值电压和迁移率的非线性指数型关系，最终衬底偏压对模型参数的改变量输入GaNHEMT核心漏极电流解析模型，并应用GaNHEMT器件的大信号仿真与电路设计中，通过测试数据与电路仿真验证了该模型对衬底偏置效应模拟的有效性。

本发明授权一种硅基GaN HEMT器件衬底偏置效应仿真建模方法在权利要求书中公布了：1.一种硅基GaNHEMT器件衬底偏置效应仿真建模方法，其特征在于，包括： 第一步，通过求解薛定谔泊松方程得到沟道二维电子气浓度与直流衬底偏置电压的关系，并基于场效应，建立一阶线性阈值电压漂移模型和有效迁移率退化模型为： 其中Vbs为器件衬底偏置电压，ΔVoff,n为场效应导致的阈值电压改变量，μeff为有效迁移率，Cg，Cb分别为单位面积势垒层和衬底电容，Ey,eff为有效垂直电场，U0为低场迁移率、UA为一阶有效迁移率退化因子、UB为二阶有效迁移率退化因子，εAlGaN、εGaN为势垒层和GaN的相对介电常数，为漏极电势与源极电势平均值，Vg0＝Vg-Voff，Vg为器件的栅极电压，k1、k2为衬底偏置场效应相关的一阶拟合系数； 第二步，基于陷阱效应的SRH统计，建立脉冲衬底偏置应力导致的非线性阈值电压漂移模型和有效迁移率退化模型为： 其中，ΔVoff,p和ΔUA分别为陷阱效应导致的阈值电压以及一阶有效迁移率退化因子改变量，α、A、B、D为与陷阱能级、陷阱数量相关系数，a、b为拟合因子；基于硅基GaNHEMT缓冲层电荷存储效应将归一化陷阱控制电势修正为： 其中γ、E、F、G为电荷存储效应相关系数； 第三步，结合第一、二步的模型，建立漏极电流解析模型为： 其中，Ids为器件漏极电流，W为器件栅宽，L为器件栅长，Nf为器件指数，λ为沟道长度调制参数，Vth为热电压，θsat为载流子饱和速度参数，Voff,eff为修正后的阈值电压，Vg为栅极电压，为漏源表面势差值，Vds为漏源电压； 第四步，对硅基GaNHEMT器件进行衬底偏置应力下转移特性和输出特性的测试，并基于测试数据进行模型参数提取； 第五步，基于参数提取后的完整模型，进行电路仿真的验证，并根据仿真结果重新调整部分模型参数，直到达到精确度要求。

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