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一种用于整流天线的无源SPICE模型
摘要： 目的——本文旨在提出一种用于表征接收模式下天线的SPICE模型。该模型可用于评估天线与多种不同非线性电路耦合时的性能。所提出的方法特别适用于整流天线应用，因其能比直接耦合全波分析仿真器与每个整流电路的方式更高效地分析不同整流天线配置。设计/方法/途径——该模型运用互易定理计算天线的戴维南等效电路理想电压源，随后采用矢量拟合将模型近似为可转换为电阻、电感及电容电路的有理函数，并添加额外元件以防止数值不稳定。研究发现——通过两个整流天线（一个基于2.45GHz矩形贴片天线，另一个基于平面螺旋天线）展示所提模型的性能。第二个天线的阻抗在频段内具有正负实部，可能导致数值不稳定。研究表明该方法在处理这些可能出现在电路参数化过程中的负电阻值时仍保持稳定。研究局限/意义——该等效SPICE电路模型便于模拟连接天线的非线性电路并进行瞬态分析，降低了天线分析的计算成本，其效率高于涉及全波仿真的方法。这一特性使其成为处理整流天线或任何电路时间常数远长于入射波周期的应用的有趣方案。原创性/价值——对于多数天线应用，可通过无源强制实现电路数值稳定性。但根据天线相位响应，表征其远场特性的阻抗可能出现负实部，此时无源强制将失效。本文通过向模型引入偏移电阻和电流控制电压源解决了数值不稳定问题。
关键词： 天线，SPICE模型，整流天线，能量收集
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 美国德克萨斯州奥斯汀市（2018.9.24-2018.9.26）] 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 提升MHC并降低TAT的高效DTCO紧凑建模解决方案
摘要： 本文介绍了由于晶体管缩放限制和新工艺技术的影响，工艺开发套件（PDK）开发面临的最新建模挑战。并提出了一种新的建模解决方案——敏捷PDK，通过在制造层面实现设计技术协同优化（DTCO）活动来突破这些开发难题。新引入了一系列先进算法，不仅能缩短PDK开发周期（TAT），还能提高模型精度和模型与硬件相关性（MHC）。该方案应用于最新DRAM技术后，开发周期显著缩短达50%，同时模型精度得到提升。
关键词： PDK（工艺设计套件）、DTCO（设计技术协同优化）、Regression（回归分析）、SPICE模型、MHC（多高度单元）、全分档、TCAD TEG（半导体工艺与器件仿真测试结构）、API（应用程序接口）、优化
更新于2025-09-23 15:22:29
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超导纳米线单光子探测器及其他纳米线器件的随机SPICE模型
摘要： 超导纳米线器件（如超导纳米线单光子探测器SNSPD或纳米冷子nTron）具有随时间变化的随机性，这种特性取决于流经器件的电流。当对由多个此类器件构成的复杂电路（例如SNSPD阵列）进行建模时，纳入这种随机性对于预测电路内非预期效应和相互作用至关重要。我们改进了Berggren等人描述的模型，使其能够将这种随机性纳入纳米线器件模型中。随后我们使用硅化钨SNSPD进行实验验证，证明改进后的模型能复现物理器件的随机特性。
关键词： 超导纳米线单光子探测器（SNSPD）、SPICE模型、蒙特卡罗分析、超导纳米线、nTron器件、随机性
更新于2025-09-23 08:52:27
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多晶PbSe光电探测器的多尺度材料到系统建模
摘要： 我们提出了一种基于物理的多尺度多晶硒化铅光电探测器材料-系统模型，该模型将基础材料特性与电路级性能指标相关联。通过实验观测的薄膜结构与电学表征，我们首先建立了能带结构模型，解释了敏化薄膜中的载流子类型反转现象及长载流子寿命特性。光敏薄膜独特的能带结构导致光生载流子分离——空穴迁移至反型PbSe/PbI?界面，而电子则被束缚在晶粒间区域的薄膜体相中。这些载流子输运过程共同构成了定量描述薄膜I-V特性的双电流光电导理论。 为捕捉像素尺寸效应与陷阱载流子阻塞影响，我们基于功函数相对差异建立了探测器薄膜金属接触模型。同时针对迁移率、寿命、量子效率、噪声等关键物理参数建立了详细模型，将这些参数与响应度R和比探测率D*等探测器性能指标紧密关联，揭示其与材料特性及工作条件的深层关系。 最终开发出基于Verilog-A的紧凑型SPICE模型，可直接与先进数字读出集成电路单元设计集成，用于模拟和优化高性能焦平面阵列——该阵列是自动驾驶汽车、物联网安防及嵌入式应用等快速扩张市场中的核心组件。
关键词： 多晶材料、PbSe光电探测器、载流子类型反转、多尺度建模、量子效率、能带结构、SPICE模型
更新于2025-09-19 17:13:59