SPICE-Models of Field-Effect Transistors with MOSFET and JFET Structures in the Temperature Range down to –200°C

 
Petrosyants K.O. (Moscow State Institute of Electronics and Mathematics (Technical University)), Ismail-zade M.R., Sambursky L.M., Kharitonov I.A (National Research University Higher School of Economics)
 
Abstract - A set of modified compact spice models of field-effect transistors is presented: with isolated gate (MOSFET) and with pn junction control (JFET) for circuit simulation in a temperature range of 200°C, which is important for space applications. All models are constructed using the approach combining macromodeling based on the standard models available in the library of spice models and introducing approximating dependencies for the temperature-dependent parameters of the model. For all models of the complex, a unified automated procedure for extraction of parameters has been worked out, providing an acceptable accuracy of electrical and temperature effects accounting for practical applications in the temperature range from room temperature to 200°C.

Keywords - field-effect transistors, MOSFETs, JFETs, temperature influence, extreme operating conditions, compact spice models, model parameter extraction

SPICE-модели полевых транзисторов со структурой MOSFET и JFET для расширенного диапазона температуры до –200°C

 
Петросянц К.О. (МИЭМ НИУ ВШЭ, г. Москва), Исмаил-заде М.Р., Самбурский Л.М., Харитонов И.А. (Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва)
 
Аннотация - Представлен комплекс доработанных компактных spice-моделей полевых транзисторов: с изолированным затвором (МОПТ, MOSFET) и с p n-переходом (ПТП, JFET) – для схемотехнического моделирования в важном для космических применений диапазоне температуры до 200°C. Все модели построены с использованием подхода, сочетающего макромоделирование на основе стандартных моделей, имеющихся в библиотеке моделей spice, и введения аппроксимирующих зависимостей для температурно-зависимых пара-метров модели. Для всех моделей отработана унифицированная автоматизированная процедура экстракции параметров, обеспечивающая приемлемую для практических применений точность учёта электрических и температурных эффектов в диапазоне температуры от комнатной до 200°C.

Ключевые слова - полевые транзисторы, МОП-транзисторы, JFET-транзисторы, температурное воздействие, экстремальные условия работы, компактные spice-модели, экстракция параметров модели