本发明专利技术公开了一种二极管多种仿真器格式的ＳＰＩＣＥ模型建模方法，包括的步骤为：进行ＨＳＰＩＣＥ仿真器格式的二极管模型参数提取；将ＨＳＰＩＣＥ仿真器格式的重要参数转换为对应的ＳＰＥＣＴＲＥ仿真器格式的二极管模型参数，进行ＳＰＥＣＴＲＥ仿真器格式的非大电流注入区域的二极管模型参数提取；增加二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型参数ＩＫＰ作为模型参数，进行ＳＰＥＣＴＲＥ仿真器格式的大电流注入区域的二极管模型参数提取；优化ＩＫＰ的数值。本发明专利技术可在短时间内得到具有较好的仿真结果与测试数据拟合性的二极管ＳＰＩＣＥ模型。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二极管模型的建模方法领域，尤其是一种二极管多种仿真 器格式的SPICE模型建模方法。
技术介绍
二极管是半导体集成电路中一种重要的半导体器件，它在集成电路工 艺领域中被广泛的应用。为了预测二极管器件在其所处的环境中的性能和 可靠性，需要对二极管进行仿真。SPICE (simulation program with integrated circuit emphasis ) 为是由美国加州大学伯克莉分校于1972年开发的电路仿真程序。随后，版 本不断更新，功能不断增强和完善。1988年SPICE被定为美国国家工业标 准。它可以对众多元器件进行仿真分析。在提取二极管SPICE模型的过程 中， 一般需提取适用于不同仿真器格式的模型。目前工业界普遍采用的两种仿真器格式为HSPICE和SPECTRE。这两种 仿真器在二极管模型的等效电路、计算公式、仿真处理等方面都存在很大 的差异。在HSPICE仿真器二极管SPICE模型中，只有IK 一个模型参数可用来 拟合大电流注入区域扭曲电流的特性。就HSPICE仿真器而言，其二极管 SPICE模型在拟合大电流注入区域扭曲电流特性时，拟合能力有较大的局限 性。在SPECTRE仿真器二极管SPICE模型中，有IK和IKP两个模型参数分 别描述面积型和周长型二极管在大电流注入区域扭曲电流的特性。这个特点提高了 SPECTRE仿真器的二极管SPICE模型的拟合能力。通常建模工程师普遍采取对同一种二极管分别独立地进行HSPICE和 SPECTRE两种仿真器格式的模型参数的提取。采用现有的这种二极管多种仿 真器格式的SPICE模型建模方法，尽管最终对两种仿真器格式的模型参数 都能分别得到较好的模型仿真和测试结果之间的拟合性，但是却破坏了同 一种二极管HSPICE仿真器格式的模型参数和SPECTRE仿真器格式的模型参 数的兼容性。同时，二极管的建模效率也受到较大的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种二极管多种仿真器格式的 SPICE模型建模方法，能够提高不同仿真器格式的二极管模型的建模效率， 保证不同仿真器格式的二极管模型参数之间的兼容性。为解决上述技术问题，本专利技术二极管多种仿真器格式的SPICE模型建 模方法所采用的技术方案是，第一步，对需要建模的二极管进行HSPICE仿 真器格式的二极管模型参数提取，在二极管小电流注入区域提取二极管面 积部分的饱和电流参数JS、 二极管周长部分的饱和电流参数JSW和二极管 的电流复合系数N，在二极管大电流注入区域提取二极管大电流注入时发生 电流扭曲的模型参数IK、以及二极管的串联电阻RS，在二极管反向电流工 作区域，提取二极管的击穿电压VB和二极管的击穿电流IBV。第二步，将 HSPICE仿真器格式的重要参数二极管面积部分的饱和电流参数JS、 二极 管周长部分的饱和电流参数JSW、 二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IK、 二极管的击穿电压VB、 二极管的击穿电流IBV、 二极管的电流复 合系数N、 二极管的串联电阻RS直接转换为对应的SPECTRE仿真器格式的 二极管模型参数，进行SPECTRE仿真器格式的非大电流注入区域的二极管 模型参数提取。第三步，在第二步中提取的SPECTRE仿真格式二极管模型 参数基础上增加二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型参数 IKP作为模型参数，进行SPECTRE仿真器格式的大电流注入区域的二极管模 型参数提取。第四步，优化IKP的数值。本专利技术中二极管多种仿真器格式的SPICE模型建模方法，在得到二极 管HSPICE仿真器格式的模型参数后，增加SPECTRE仿真器所特殊设置的模 型参数，即二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IKP， 而其他所有的模型参数都照搬对应的HSPICE仿真器格式的二极管模型参 数。本专利技术可以在短时间内得到具有较好的仿真结果与测试数据拟合性的 SPECTRE仿真器格式的二极管SPICE模型。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图l为本专利技术流程示意图2为本专利技术实施例流程示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术的二极管多种仿真器格式的SPICE模型建模方法 包括以下步骤第一步，对需要建模的二极管进行HSPICE仿真器格式的二 极管模型参数提取。并且该HSPICE仿真器格式的二极管模型参数提取可以分两步进行首先，在二极管小电流注入区域提取二极管面积部分的饱和 电流参数JS、 二极管周长部分的饱和电流参数JSW以及二极管的电流复合 系数N。其次，在二极管大电流注入区域提取二极管大电流注入时发生电流 扭曲的模型参数IK、以及二极管的串联电阻RS。然后，在二极管反向电流 工作区域，提取二极管的击穿电压VB和二极管的击穿电流IBV。第二步，将第一步中提取的HSPICE仿真器格式的重要参数，包括二 极管面积部分的饱和电流参数JS、 二极管周长部分的饱和电流参数JSW、 二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IK、 二极管的击穿电压VB、 二极管的击穿电流IBV、 二极管的电流复合系数N、 二极管的串联电阻RS 直接转换为对应的SPECTRE仿真器格式的二极管模型参数，进行SPECTRE 仿真器格式的非大电流注入区域的二极管模型参数提取。第三步，在第二步中提取的SPECTRE仿真格式二极管模型参数基础上 增加二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IKP作为模 型参数，进行SPECTRE仿真器格式的大电流注入区域的二极管模型参数提 取。第四步，优化IKP的数值。在进行优化IKP的数值步骤时，可以包括 以下几个步骤首先，设定IKP的初值在0.01至ljlOO之间，IKP的较好初 值为0.5;其次，进行曲线拟合，并将曲线拟合的数据范围縮小在二极管大 电流注入区域；最后，从初值出发，不断调整IKP的数值，直到仿真结果与实测数据完全吻合。如图2所示，本专利技术的二极管多种仿真器格式的SPICE模型建模方法另一个具体实施例包括以下步骤第一步，对需要建模的二极管进行HSPICE仿真器格式的二极管模型参数提取。首先，在二极管小电流注入区域提取二极管面积部分的饱和电流参数JS、 二极管周长部分的饱和电流参数JSW以及二极管的电流复合系数 N。其次，在二极管大电流注入区域提取二极管大电流注入时发生电流扭曲 的模型参数IK、以及二极管的串联电阻RS。然后，在二极管反向电流工作 区域，提取二极管的击穿电压VB和二极管的击穿电流IBV。第二步，将第一步中提取的HSPICE仿真器格式的重要参数，包括二 极管面积部分的饱和电流参数JS、 二极管周长部分的饱和电流参数JSW、 二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IK、 二极管的击穿电压VB、 二极管的击穿电流IBV、 二极管的电流复合系数N、 二极管的串联电阻RS 直接转换为对应的SPECTRE仿真器格式的二极管模型参数，进行SPECTRE 仿真器格式的非大电流注入区域的二极管模型参数提取。第三步，在第二步中提取的SPECTRE仿真格式二极管模型参数基础上 增加二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IKP作为模 型参数，进行SPECTRE仿真器格式的大电流注入区域的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二极管多种仿真器格式的ＳＰＩＣＥ模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，对需要建模的二极管进行ＨＳＰＩＣＥ仿真器格式的二极管模型参数提取，在二极管小电流注入区域提取二极管面积部分的饱和电流参数ＪＳ、二极管周长部分的饱和电 流参数ＪＳＷ和二极管的电流复合系数Ｎ，在二极管大电流注入区域提取二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数ＩＫ、以及二极管的串联电阻ＲＳ，在二极管反向电流工作区域，提取二极管的击穿电压ＶＢ和二极管的击穿电流ＩＢＶ；第二步，将ＨＳＰＩＣ Ｅ仿真器格式的重要参数：二极管面积部分的饱和电流参数ＪＳ、二极管周长部分的饱和电流参数ＪＳＷ、二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数ＩＫ、二极管的击穿电压ＶＢ、二极管的击穿电流ＩＢＶ、二极管的电流复合系数Ｎ、二极管的串联电阻ＲＳ直接转换为对应的ＳＰＥＣＴＲＥ仿真器格式的二极管模型参数，进行ＳＰＥＣＴＲＥ仿真器格式的非大电流注入区域的二极管模型参数提取；第三步，在第二步中提取的ＳＰＥＣＴＲＥ仿真格式二极管模型参数基础上增加二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型 参数ＩＫＰ作为模型参数，进行ＳＰＥＣＴＲＥ仿真器格式的大电流注入区域的二极管模型参数提取；第四步，优化ＩＫＰ的数值。...
【技术特征摘要】
1、一种二极管多种仿真器格式的SPICE模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，对需要建模的二极管进行HSPICE仿真器格式的二极管模型参数提取，在二极管小电流注入区域提取二极管面积部分的饱和电流参数JS、二极管周长部分的饱和电流参数JSW和二极管的电流复合系数N，在二极管大电流注入区域提取二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IK、以及二极管的串联电阻RS，在二极管反向电流工作区域，提取二极管的击穿电压VB和二极管的击穿电流IBV；第二步，将HSPICE仿真器格式的重要参数二极管面积部分的饱和电流参数JS、二极管周长部分的饱和电流参数JSW、二极管大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IK、二极管的击穿电压VB、二极管的击穿电流IBV、二极管的电流复合系数N、二极管的串联电阻RS直接转换为对应的SPECTRE仿真器格式的二极管模型参数，进行SPECTRE仿真器格式的非大电流注入区域的二极管模型参数提取；第三步，在第二步中提取的SPECTRE仿真格式二极管模型参数基础上增加二极管周长部分在大电流注入时发生电流扭曲的模型参数IKP作为模型参数，进行SPECTRE仿真器格式...
【专利技术属性】
技术研发人员：周天舒，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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