Расширение возможностей моделей GaN HEMT: путь к проектированию усилителей мощности

Цель данной обзорной статьи, подготовленной по приглашению редакции, — представить читателям всесторонний и критический обзор методов извлечения эквивалентных схемных моделей GaN HEMT, являющихся предпочтительными приборами для применения в диапазонах высоких мощностей и высоких частот. Этот обзор призван дать практические знания о моделировании данного передового типа транзисторов для содействия развитию технологий приборов и проектированию схем. Для расширения знаний и совершенствования моделей экспериментальные результаты представлены в качестве иллюстративных примеров наиболее существенных проблем, с которыми сталкиваются инженеры СВЧ при моделировании мощных GaN HEMT. Рассмотрены все соответствующие аспекты — от линейных моделей, включая шумовые, до нелинейных моделей. Основное внимание уделено моделированию характерных особенностей GaN HEMT. Особое внимание уделено важности точного моделирования эффекта излома выходного коэффициента отражения, обусловленного относительно высокой крутизной; пика модуля коэффициента передачи тока при коротком замыкании, обусловленного относительно большими внутренними емкостями; а также низкочастотной дисперсии, вызванной эффектами захвата носителей и тепловыми эффектами. Кроме того, для подчеркивания ключевой роли точных моделей приборов в успешном проектировании схем рассмотрен практический пример усилителя мощности.