氮化鎵（GaN) 由于其在高效功率轉換和射頻開關領域的出色應用，越來越受到工業界的關注。 然而，怎樣才能設計出基于GaN器件的高品質電路呢，顯然，不斷試錯的方法不是一個好的方向，一方面價格昂貴，另一方面浪費時間也不一定能解決問題。 在這種背景下，需要一個先進的，準確的模型能夠充分描述GaN的器件特性，來獲得準確的電路仿真。在本篇文章中，我們簡單解讀MOS-AK 北京的一篇來自于Dr. Sourabh Khandelwal 的報告 ASM GaN: New Industry Standard Model for GaN-based RF and Power Devices。

ASM GaN 模型, 起源于 Dr. Sourabh Khandelwal的博士論文，在經過了7年的漫長標準模型選擇中，脫穎而出，目前已經獲得了模型聯盟協會的認可。 本篇報告主要講述ASM模型由來的推導過程，同時用測量的結果加以佐證，當然，模型的發展需要工業界不斷的反饋從而進行優化，否則也是紙上談兵。

ASM GaN 模型是基于物理解釋基礎的模型，用于不同電路的仿真，比如DC，AC，噪聲，開關，以及諧波等。 模型的參數輸入有偏置電壓，溫度以及模型參數（器件尺寸，物理參數，優化參數）。

報告開始，首先列舉了模型發展的基礎方程，用于GaN器件量子阱中的物理解決方案，利用薛定諤，Poisson方程來導出表面勢（Surface potential）。然后與載流子輸運方程結合，獲得描述電流和終端的電荷方程，然后，在GaN晶體管模型中添加不同效應來描述實際器件的工作特性和狀態。

對于電容參數的描述，ASM GaN 是應用場效應板來解決的。當然，模型開發出來后，需要和真正的器件進行對比，比如用于PA和功率轉換等：

DC&S&PA ：

POWER SWITCH:

在應用案例的仿真和測試數據比對后，模型的品質檢測比如對稱性和連續性也需要驗證：

總的來說， 此篇報告給大家一個比較清晰的標準模型的開發過程，也覆蓋到了熱門應用和模型質量的驗證， 但是，模型和工藝，和電路之間的互饋一直是一個循環的過程，這也是提升模型完整性，完美性的必經之路。每個模型有其優點和弱點，有其應用的范圍，如何在標準模型的基礎上，二次開發，以產品為主導方向確實需要不斷的實踐來獲得。

最后，如果大家對完整報告感興趣的，可以點擊下面微信熱點文章中的“MOS-AK Beijing 會議演講稿下載” 或者直接點擊閱讀原文。如果想應用報告中標準模型到生產或者設計中的，或者有疑問的，也可以聯系我們。