PathWaveデバイスモデリング(IC-CAP)2020 Update 1.0には、新しいCompact Model Coalition(CMC)物理ベースRF GaNモデル、ASM-MEMT、MVSGが含まれています。5Gとレーダーの両アプリケーションでは、最新のRF GaNデバイスに対する厳格な要求が伴います。多くの場合、古い経験的モデルには、これらのデバイスが示す極端なパワーや大信号の動作を予測できるほど十分な確度がありません。2つの新しいCMCモデルは基本的な半導体物理に基づいており、特性領域の外側の性能を正確に予測できます。この2つのモデルをデバイスモデリングのポートフォリオに加えることで、キーサイトは、経験的なAIベース／物理ベースRF GaNモデルのフルセットを提供できるようになりました。お客様は、アプリケーションとワークフローに最適なモデルを選択するオプションをご利用いただけます。

2020年のデバイスモデリングの変化の推進力

• GaNには高いパワー、サイズ、効率という利点があるため、5GおよびA/Dアプリケーションから生じる要求の増加が、業界をGaNへと推進しています。
• Pathwaveデバイスモデリング2020リリースは、5Gおよびレーダーアプリケーション用のモデルを開発するRFモデリングエンジニアを対象にしています。
• 本リリースで、RF GaNモデルスイート（経験的、物理ベース、ANN）を完成させることで、キーサイトはRFモデル抽出プロバイダーとして確固たる地位を固めました。

図1. RF GaNおよびPathWaveデバイスモデリング(IC-CAP)。

PATHWAVEデバイスモデリング(IC-CAP) 2020 UPDATE 1.0の新機能

新しいCMC GaN RFバンドルおよびアドオン

• W8524BP IC-CAP CMC GaN RFモデリングバンドルおよびアドオンには、新しいCMC物理ベースモデル（ASM-HEMT、MVSG_CMC）が含まれています。
• W8525BP IC-CAP CMC GaN RFモデリングバンドルには、W8500BP モデリング・スイート・バンドルとW8524BP GaN RFアドオンが含まれています。 ​

IC-CAPは、GaNデバイスモデリング用の2つの物理ベースモデル向けに新しい抽出フローを提供しています。カリフォルニア大学バークレー校とインド工科大学カンプール校が共同開発したASM-HEMTモデルと、MITが開発したMVSGモデルです。両モデルは、Compact Model Coalition(CMC)によって、業界標準として認められています。

物理ベースモデルとして、CMCは、GaNプロセス開発者に見識を提供する場合があります。例えば、プロセスエンジニアが、モビリティーの向上や接触抵抗の低下がパワーアンプの効率全体に及ぼす利点を知りたい場合があります。両モデルでは、非線形のRF動作に強い影響を及ぼす電気‐熱効果とキャリアトラップ効果などの重要な効果が考慮されています。非線形RF動作には、速度飽和、フィールドプレート、ドレイン誘起障壁低下(DIBL)などのアクセス領域があります。

PathWaveデバイスモデリング(IC-CAP)2020で導入されたRF GaNツールキットは、使いやすいユーザーインタフェースにより、ASM-HEMTやMVSGのモデルパラメータを抽出する第1歩として役立ちます。現在、1つのプラットフォームで、測定の開始、IC-CAPプラットフォームへのデータの移行、モデルパラメータの抽出、Advanced Design Systems(ADS)や本モデルを使用できる他のシミュレータへのモデルのエクスポートが可能です。MVSG用とASM-HEMT用の2つのサンプルフローが提供されます。

アップデートされたBSIMBULKとBSIMCMGのRF抽出パッケージ

BSIMCMG-RFからモデルパッケージへのアップデートと、BSIMBULK-RFモデルパッケージによるBSIM6-RFの置き換えです。モデルパッケージのバージョン2.3のアップデートには以下が含まれています。

• UIのアップデート
• バグの修正および安定度の向上
• 新しいADS回路モデル
• HSPICE回路モデルのアップデート
• モデル・パッケージ・ドキュメンテーションのアップデート
• MDMファイルを含むすべてのフォルダーをロードできる新機能
• MDMファイルのインポート・カスタマイズ・オプション。警告／エラーハンドラーを追加可能
• モデルファイル、パラメータの手動／自動チューニング、オプティマイザーのトリガによる保存機能の追加
• スケーリング手法の強化
• パラメータ抽出にオプティマイザーを追加

図2. BSIM-CMG RFモデリングとPathWaveデバイスモデリング(IC-CAP)。

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