基于接觸電阻的GFET 高頻等效噪聲表征與建模

李睿 王軍

摘要： 本文提出了一種石墨烯場效應晶體管（Graphene Field Effect Transistors， GFET）的小信號等效電路模型，該模型考慮了金屬-石墨烯界面的內部物理傳輸現象，即漏極與源極的接觸電阻. 提出了一種將接觸電阻從等效電路中本征和寄生部分分離的方法，接觸電阻有效且準確的分離能夠模擬其對該器件截止頻率fT 和最大振蕩頻率fmax 的影響. 基于所建立的小信號等效電路，提出了GFET 的高頻等效噪聲電路模型. 噪聲模型包括散粒噪聲、熱通道噪聲和熱噪聲，基于這些噪聲模型，在500 MHz～30 GHz 的頻率范圍內通過噪聲去嵌提取出本征噪聲相關矩陣，利用其中的最小噪聲系數（NFmin）得到接觸電阻以及不同噪聲源對高頻噪聲的影響. 最終通過模擬數據與實測數據的驗證分析，所提模型能夠有效且準確的表征該器件的小信號特性以及高頻噪聲特性，并且接觸電阻的影響不可忽略.

關鍵詞： GFET； 接觸電阻； 小信號模型； 噪聲模型； S 參數； 噪聲參數

中圖分類號： TN386 文獻標志碼： A DOI： 10. 19907/j. 0490-6756. 2024. 024004