【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体地，涉及一种p型栅氮化镓hemt栅极电容模型的建立方法。
技术介绍
1、以氮化镓(gan)为代表的宽禁带半导体材料应运而生，gan有高的禁带宽度、临界击穿场强和体材料迁移率，这些优异的特性使得gan器件在高频率和高功率密度电力电子变换器应用上有着显著的优势。在电力电子电路设计和开发过程中，氮化镓高电子迁移率晶体管(gan hemt，gan high electron mobility transistor)的高速开关存在较严重的开关振荡，需要对电路中gan hemt的开关波形进行预测和仿真分析。其中，gan hemt中包括密勒电容(栅漏电容)在内的栅极电容会极大影响开关过程。因此在基于gan hemt的变换器设计阶段，需要对电路中开关器件的电容特性进行评估分析，为了提高对电路中开关波形的仿真的准确性，以预测开关振荡并指导变换器振荡优化。建立一个准确的p型栅gan hemt栅极电容模型是非常必要的。
2、目前p型栅gan hemt是使用最广泛的gan hemt，现有对p型栅gan hemt电容特性的建模中，往往使用硅器件的0v栅源电压(vgs)下的电容对栅漏电压(c-vds)特性，忽视了vgs打开/关断沟道对栅极电容的影响，造成开关过程中电容建模的误差，并影响最终电路开关仿真的精度。
3、在上述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、
2、本专利技术实施例中提供的一种技术方案是，一种p型栅gan hemt栅极电容模型的建立方法，包括以下步骤：
3、获取栅极电荷：获取沟道电子浓度n2deg，对沟道电子浓度n2deg沿沟道进行积分获取得到栅极电荷qg；
4、创建栅漏电容模型和栅源电容模型：根据栅极电荷qg结合横向沟道电势分布与栅极充电的关系，垂直沟道方向的栅极电势与栅极充电的关系，以及对接触电阻和横向漂移区电阻的修正创建栅漏电容模型和栅源电容模型；
5、创建栅极电容行为模型：根据横向沟道电势分布对栅极充电的影响，垂直沟道方向的栅极电势对栅极充电的影响，以及对接触电阻和横向漂移区电阻的修正，对栅漏电容模型和栅源电容模型进行分析，得到以垂直沟道电势和横向漏源电势差vds为变量的栅极电荷充电模型，并将得到的栅极电荷充电模型对栅漏电势差vgd和栅源电势差vgs求偏导以分离漏、源两极电势对最终栅极结构充放电的影响，得到与栅极结构充电相关的栅漏电容行为模型和栅源电容行为模型，根据上述栅漏电容行为模型、栅源电容行为模型以及栅极到场板的电容获取得到最终以漏源电势差vds和栅源电势差vgs为变量的栅极电容行为模型。
6、本专利技术的有益效果：
7、根据本专利技术实施的p型栅gan hemt栅极电容模型的建立方法，可以量化栅漏电容cgd和栅源电容cgs与器件三端电压的依赖关系并创建栅极电容行为模型，从而能够得到准确性高的栅极电容行为模型，进而更好地应用于开关波形仿真，同时使得后续变换器的设计和分析更加便利和高效。
8、具体地说，通过栅极电荷qg结合横向沟道电势分布与栅极充电的关系，垂直沟道方向的栅极电势与栅极充电的关系，以及对接触电阻和横向漂移区电阻的修正创建栅漏电容模型；并且通过栅极电荷qg结合横向沟道电势分布与栅极充电的关系，垂直沟道方向的栅极电势与栅极充电的关系，以及对横向漂移区电阻的修正创建栅源电容模型；从而建立了栅漏电容cgd和栅源电容cgs与三个电极的偏置电压之间的精确模型(三个电极的偏置电压用漏源电势差vds和栅源电势差vgs体现)，具有准确预测栅极电容和提高开关波形仿真精度的作用；
9、进一步考虑栅极到场板的电容，即栅漏之间的固定的场板电容cgd0和栅源之间的固定的场板电容cgs0，结合已有对栅漏电容模型和栅源电容模型中的栅极电荷充电、沟道电势分布以及接触电阻和横向漂移区电阻修正的分析，得到包括栅极到场板的电容和以漏源电势差vds和栅源电势差vgs为变量的与栅极结构充放电的栅极电容行为模型，从而进一步提高预测栅极电容的准确度和提高开关波形仿真精度。
10、上述
技术实现思路
仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
【技术保护点】
1.一种P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述获取栅极电荷具体包括：
3.如权利要求1所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，栅漏电容模型包括第一栅漏电容方程和第二栅漏电容方程，栅源电容模型包括第一栅源电容方程和第二栅源电容方程；
4.如权利要求3所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述创建栅极电容行为模型，具体包括：
5.如权利要求2所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述获取第一电子浓度方程具体包括：
6.如权利要求5所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述获取第二电子浓度方程具体包括：
7.如权利要求6所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述对沟道电子浓度n2DEG沿沟道进行积分获取得到栅极电荷QG，具体包括：
8.如权利要求1或7所述的P型栅氮化镓HEMT栅极
9.如权利要求8所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，
10.如权利要求1所述的P型栅氮化镓HEMT栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述栅极电容行为模型如下述公式所示：
...【技术特征摘要】
1.一种p型栅氮化镓hemt栅极电容模型的建立方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的p型栅氮化镓hemt栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述获取栅极电荷具体包括：
3.如权利要求1所述的p型栅氮化镓hemt栅极电容模型的建立方法，其特征在于，栅漏电容模型包括第一栅漏电容方程和第二栅漏电容方程，栅源电容模型包括第一栅源电容方程和第二栅源电容方程；
4.如权利要求3所述的p型栅氮化镓hemt栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述创建栅极电容行为模型，具体包括：
5.如权利要求2所述的p型栅氮化镓hemt栅极电容模型的建立方法，其特征在于，所述获取第一电子浓度...
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