CN110287582A - 一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用特征函数的解析迭代法来提取场效应晶体管小信号等效电路模型参数的新型方法，该方法将场效应晶体管小信号等效电路划分成本征子电路、寄生子电路两个子电路。使用寄生子电路特征函数，提取寄生电容、寄生电阻和寄生电感作为第一轮寄生元件参数值。然后，使用第一轮寄生元件参数值剥离寄生电容、寄生电阻和寄生电感，使用本征子电路特征函数提取第一轮本征元件参数值。通过寄生子电路和本征子电路特征函数的差，提取得到第二轮寄生元件参数值，再剥离寄生电容、寄生电阻和寄生电感，使用本征子电路特征函数提取得到第二轮本征元件参数值。反复迭代至收敛到需要的精度。本发明可避免多值解问题，适用于不同工艺的场效应晶体管。

Description

一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法

技术领域

本发明涉及场效应晶体管的器件模型，特别是场效应晶体管的小信号等效电路模型参数提取方法。

背景技术

场效应晶体管是微电子器件、集成电路芯片中一个最重要的元件，在各种不同领域具有广泛应用。在电子器件、集成电路的设计过程中，场效应晶体管模型是一个不可缺少的工具。国际上场效应晶体管的数字模型已经比较成熟，可以提供高精度的模型仿真。然而，目前场效应晶体管的射频模型还不是很完善，成为射频电路芯片设计和实现的一个主要难点。

场效应晶体管射频模型主要包括两大类型，物理模型和小信号等效电路模型。其中，小信号等效电路模型是对场效应晶体管进行模拟仿真的一种通用、有效的模型，建立准确的小信号等效电路模型是电路设计成功的关键，也是提高电路性能、缩短研制周期、提高设计成功率和成品率、降低研制生产成本的核心因素。

本发明主要是针对场效应晶体管的小信号等效电路模型参数提取方法。

传统的场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法主要是基于文献1(A.Jarndal，G.Kompa，“Anew small-signal modeling approach applied to GaNdevices”，Microwave Theory and Techniques,IEEE Transactions on,53(11):3440-3448,2005)提出的数值拟合和优化算法。然而，使用数值拟合算法提取参数可能会遇到不收敛的问题，或者虽然收敛但是存在多值解，其中某些解物理意义不强。

在以上方法基础上，为了提高数值拟合算法的收敛性，文献2(Ronan G.Brady，Christopher H.Oxley，Thomas J.Brazil，“An Improved Small-Signal Parameter-Extraction Algorithm for GaN HEMT Devices”，Microwave Theory and Techniques,IEEE Transactions on,56(7):1535-1544,2008)通过引入电路方程来提取寄生元件参数的初始值，使数值迭代拟合的过程更容易收敛。然而，文献2使用分布式RC传输线结构来等效场效应晶体管的沟道，这不能充分反映场效应晶体管本征子电路的特性，使得元件参数初始值和参数优化值之间有着较大的差别，这会在数值迭代拟合的过程中产生多值解的问题。

文献3(Giovanni Crupi，Dongping Xiao，Dominique M.M.-P.Schreurs，ErnestoLimiti，Alina Caddemi，Walter De Raedt，and Marianne Germain，“Accurate MultibiasEquivalent-Circuit Extraction for GaN HEMTs”，Microwave Theory and Techniques,IEEE Transactions on,54(10):3616-3622,2006)将分布式RC传输线结构简化为T型结构。然而，这种结构仍然不能充分反映场效应晶体管本征子电路的特性，因而参数初始值不够精确，导致数值迭代拟合过程中的搜索区间过大，多值解问题仍然存在。

综上所述，目前国际上现有的场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，均存在参数初始值不精确而使数值迭代拟合的过程中存在多值解问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明目的在于提出一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，利用本征子电路、寄生子电路特征函数的解析迭代法提取参数，从而避免传统数值迭代拟合的潜在多值解问题。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，所述场效应晶体管小信号等效电路包含本征子电路和寄生子电路，两个子电路相互称为共轭电路；选取其中一个子电路A的元件参数为一些给定值，对子电路A进行简化，并通过特征函数提取其共轭子电路B的元件参数；从场效应晶体管小信号等效电路中剥离所述共轭子电路B的元件参数，再提取子电路A的元件参数值；反复操作以上步骤，对参数进行迭代提取，得到满足精度要求的两个子电路的元件参数值。

作为优选，如图1所示，所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，包括如下步骤：

(1)首先对场效应晶体管在任意一种偏置条件下测试，去外嵌，得到场效应晶体管不同频率点上的二端口散射系数，又称S参数，定义为S^total_test；将S参数通过矩阵变换转化为二端口阻抗参数，又称Z参数，定义为Z^total_test，以及二端口导纳参数，又称Y参数，定义为Y^total_test；

对本征子电路进行简化，把其中的元件参数设置为一些给定值；将所述测试数据Y^total_test和Z^total_test代入寄生子电路的特征函数，通过寄生子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取寄生电容、寄生电阻和寄生电感第一轮寄生元件参数值；

(2)从所述偏置条件下得到的场效应晶体管不同频率点上的二端口导纳参数Y参数的测试数据Y^total_test，剥离(1)中所述寄生电容，得到剥离寄生电容后不同频率点上的Y参数的测试数据Y^noCp_test，并将Y^noCp_test变换为Z参数Z^noCp_test；

(3)从所述偏置条件下得到的场效应晶体管不同频率点上剥离寄生电容后二端口阻抗参数Z参数的测试数据Z^noCp_test，剥离(1)中所述寄生电阻和寄生电感，得到剥离寄生电阻和寄生电感后不同频率点上的本征子电路Z参数测试数据Z^int_test，并将Z^int_test变换为Y参数Y^int_test；

(4)将所述测试数据Y^int_test代入本征子电路的特征函数，通过本征子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取本征子电路元件参数，得到第一轮本征元件参数值；

(5)将提取的所述第一轮本征元件参数值代入本征子电路，得到本征子电路的Z参数仿真数据Z^int_sim；在Z参数测试数据Z^noCp_test中减去本征子电路Z参数仿真数据Z^int_sim，得到数据Z^noCp_test-Z^int_sim；将数据Z^noCp_test-Z^int_sim代入寄生子电路特征函数，通过寄生子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第二轮寄生电阻和寄生电感元件参数值；

(6)将提取的所述第一轮本征元件参数值和第二轮寄生电阻、寄生电感元件参数值代入本征子电路和寄生子电路，得到Z参数仿真数据Z^noCp_sim，将Z^noCp_sim变换为Y参数Y^{noCp _sim}，在Y参数测试数据Y^total_test中减去Y参数仿真数据Y^noCp_sim，得到数据Y^total_test-Y^noCp_sim；将数据Y^total_test-Y^noCp_sim代入寄生子电路特征函数，通过寄生子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第二轮寄生电容元件参数值；

(7)在第二轮寄生电容、寄生电阻和寄生电感元件参数值的基础上，如果参数值收敛到特定精度内，终止提取；否则，继续进行下一轮迭代，重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)进行下一轮迭代直至得到特定精度的本征子电路和寄生子电路的元件参数值，作为相应元件参数的提取值；

作为优选，如图2所示，所述场效应晶体管小信号等效电路模型中的本征子电路包含栅源电容C_gs，栅漏电容C_gd和沟道电容C_ds，漏源电阻R_gd，栅源电阻R_i和沟道电阻R_ds，栅漏间微分电阻R_fd，栅源间微分电阻R_fs，串联沟道电阻R_L，串联沟道电感L_ds，受控电流源元件，其中受控电流源元件包含跨导g_m参数和延迟时间τ参数；所述寄生子电路包含栅极寄生电容C₁，漏极寄生电容C₂，栅极寄生电阻R_g，漏极寄生电阻R_d，源极寄生电阻R_s，栅极寄生电感L_g，漏极寄生电感L_d和源极寄生电感L_s元件。

作为优选，所述步骤(1)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合，得到第一轮寄生电容元件参数值：

C_gd＝C_gs (1.4)

C_gd/C_gs＝S_d/S_g (1.5)

其中，ω为角频率，Y^total为在所述步骤(1)偏置条件下，场效应晶体管不同频率点上的二端口Y参数，Y参数的下标数字1和2分别表示二端口网络的两个端口，imag()表示虚部。

作为优选，所述步骤(1)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第一轮寄生电阻和寄生电感元件参数值：

其中，j为虚数单位，Z^noCp为剥离寄生电容后不同频率点上的二端口Z参数，Z参数的下标数字1和2分别表示二端口网络的两个端口，C₀ ²＝C_gdC_ds+C_gdC_gs+C_gsC_ds。

作为优选，所述步骤(4)中的本征子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合或高次多项式拟合，提取得到本征元件参数值：

其中，Y^int为剥离寄生子电路后不同频率点上的本征子电路的二端口Y参数，Y参数的下标数字1和2分别表示二端口网络的两个端口。

作为优选，所述步骤(5)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合，提取得到寄生电阻和寄生电感元件参数值：

其中，Z^noCp_test为剥离寄生电容参数后，不同频率点上的二端口Z参数测试数据，Z^int_sim为将提取的本征子电路元件参数值代入本征子电路得到的本征子电路的二端口Z参数仿真数据。

作为优选，所述步骤(6)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合，提取得到寄生电容元件参数值：

其中，Y^total_test为剥离寄生电容参数后，不同频率点上的二端口Y参数测试数据，Y^noCp_sim为将提取的本征子电路元件参数值，寄生电阻和电感元件参数值代入本征子电路和寄生子电路后得到的二端口Y参数仿真数据。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，将场效应晶体管小信号等效电路模型划分为本征子电路和寄生子电路，利用本征子电路、寄生子电路特征函数的解析迭代法提取参数，从而避免传统数值迭代拟合的潜在多值解问题。本发明能够提取特定精度的场效应晶体管模型本征子电路和寄生子电路元件参数，可以用于不同工艺的场效应晶体管模型元件参数提取，具有新颖性和通用性。

附图说明

图1是本发明实施例的方法流程图。

图2是本发明采用的场效应晶体管小信号等效电路模型。

图3是本发明提取场效应晶体管寄生电容参数值所采用的小信号等效电路模型。

图4是本发明提取场效应晶体管模型寄生电感和寄生电阻元件参数值所采用的小信号等效电路模型。

图5是本发明提取场效应晶体管模型寄生电感和寄生电阻元件参数所采用的简化的小信号等效电路模型。

图6是栅源电压等于0.5V，漏源电压等于5V的偏置条件下，S参数测试与仿真拟合结果示意图。其中(a)是参数测试曲线(虚线)和仿真曲线(实线)拟合情况；(b)是参数测试曲线(虚线)和仿真曲线(实线)拟合情况；(c)是参数测试曲线(虚线)和仿真曲线(实线)拟合情况；(d)参数测试曲线(虚线)和仿真曲线(实线)拟合情况。

图7是栅源电压等于0.5V，漏源电压等于5V的偏置条件下，Y参数测试与仿真拟合结果示意图。其中(e)、(f)分别是参数实部和虚部的测试曲线(虚线)和仿真曲线(实线)拟合情况；(g)、(h)分别是参数实部和虚部的测试曲线(虚线)和仿真曲线(实线)拟合情况。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求项要求所限定的范围。

本发明实施例公开的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法中，场效应晶体管小信号等效电路包括本征子电路和寄生子电路，两个子电路相互称为共轭电路；该方法先选取其中一个子电路A的元件参数为一些给定值，对子电路A进行简化，并通过特征函数提取其共轭子电路B的元件参数；从场效应晶体管小信号等效电路中剥离所述共轭子电路B的元件参数，再提取子电路A的元件参数值；反复操作以上步骤，对参数进行迭代提取，最终得到满足精度要求的两个子电路的元件参数值。

下面结合一个具体示例，说明本发明实施例的具体寄生参数提取过程。

针对0.1um GaN工艺，1×50um尺寸的场效应晶体管，场效应晶体管的小信号等效电路模型如图2所示。

场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，包括如下步骤：

(1)对场效应晶体管在任意一种偏置条件下，如取场效应晶体管栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V，测试并去外嵌，得到场效应晶体管不同频率点上的二端口散射系数，又称S参数，定义为S^total_test；将S参数通过矩阵变换转化为二端口射频阻抗参数，又称Z参数，定义为Z^total_test，以及二端口射频导纳参数，又称Y参数，定义为Y^total_test；对本征子电路进行简化，设置本征子电路中的栅漏电阻R_gd，栅源电阻R_i，栅漏间微分电阻R_fd，栅源间微分电阻R_fs，串联沟道电阻R_L，串联沟道电感L_ds，沟道电阻R_ds参数值为零，忽略受控电流源以及寄生电阻和寄生电感，场效应晶体管小信号等效电路可以化简，如图3所示；将所述测试数据Y^total_test代入寄生子电路的特征函数表达式(1.1-1.5)，通过本征子电路的特征函数的线性拟合、高级曲线拟合中的一种，提取得到第一轮栅极寄生电容C₁和漏极寄生电容C₂的参数值C_p1＝[C₁,C₂]＝[1.5,5.3]fF，其中括号代表数组。对本征子电路进行简化，设置本征子电路中的栅漏电阻R_gd，栅源电阻R_i，栅漏间微分电阻R_fd，栅源间微分电阻R_fs，串联沟道电阻R_L，串联沟道电感L_ds参数值为零，忽略受控电流源以及寄生电容，场效应晶体管小信号等效电路可以化简，如图4所示；将所述测试数据Z^total_test代入寄生子电路的特征函数表达式(2.1-2.3)，通过本征子电路的特征函数的线性拟合、高级曲线拟合中的一种，提取得到第一轮寄生电阻和寄生电感参数参数值R₁＝[R_g,R_d,R_s]＝[8.10,4.71,2.49]Ω，L₁＝[L_g,L_d,L_s]＝[40,60,60]pH；

(2)从所述栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，得到的场效应晶体管不同频率点上的二端口导纳参数Y参数测试数据Y^total_test，剥离(1)中所述寄生电容，得到剥离寄生电容后不同频率点上的Y参数的测试数据Y^noCp_test，并将Y^noCp_test变换为Z参数Z^{noCp _test}；

(3)从所述栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，得到的场效应晶体管不同频率点上剥离寄生电容后二端口阻抗参数Z参数测试数据Z^noCp_test，剥离(1)中所述寄生电阻和寄生电感，得到剥离寄生电阻和寄生电感后不同频率点上的本征子电路Z参数测试数据Z^int_test，并将Z^int_test变换为Y参数Y^int_test；

(4)在所述栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，本征子电路如图5所示，将所述测试数据Y^int_test代入本征子电路的特征函数，采用所述本征子电路特征函数(3.1-3.3)，通过本征子电路的特征函数的线性拟合，提取本征子电路元件参数，得到第一轮本征元件参数值；

(5)将提取的所述第一轮本征元件参数值代入本征子电路，得到本征子电路的Z参数仿真数据Z^int_sim，在Z参数测试数据Z^noCp_test中减去本征子电路Z参数仿真数据Z^int_sim，采用所述寄生子电路的特征函数(4.1-4.3)，通过本征子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第二轮寄生电阻和寄生电感元件参数值R₂＝[R_g,R_d,R_s]＝[6,4,6]Ω，L₂＝[L_g,L_d,L_s]＝[39.75,16.64,13.50]pH；

(6)将提取的所述第一轮本征元件参数值和第二轮寄生电阻、寄生电感元件参数值代入本征子电路和寄生子电路，得到Z参数仿真数据Z^noCp_sim，将Z^noCp_sim变换为Y参数Y^{noCp _sim}，采用所述寄生子电路的特征函数(5.1-5.2)，通过本征子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第二轮寄生电容元件参数值C_p2＝[C₁,C₂]＝[1.7,5.6]fF；

(7)在所述栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，将所述第二轮寄生子电路元件参数值C₂,R₂和L₂代入寄生子电路，重复以上参数提取步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，迭代结束后得到第三轮寄生子电路元件参数值，R₃＝[R_g,R_d,R_s]＝[3.53,0.28,6.26]Ω，L₃＝[L_g,L_d,L_s]＝[29.86,9.10,8.68]pH，C_p3＝[C₁,C₂]＝[1.8,5.9]fF；

在所述栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，将所述第三轮寄生子电路元件参数值C₃,R₃和L₃代入寄生子电路，重复以上参数提取步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，迭代结束后得到第四轮寄生子电路元件参数值，R₄＝[R_g,R_d,R_s]＝[1.93,1.84,6.55]Ω，L₄＝[L_g,L_d,L_s]＝[26.52,16.13,11.13]pH，C_p4＝[C₁,C₂]＝[1.9,6.0]fF；

在栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，将所述第四轮寄生子电路元件参数值C_p4,R₄和L₄代入寄生子电路，重复以上参数提取步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，迭代结束后得到第五轮寄生子电路元件参数值，R₅＝[R_g,R_d,R_s]＝[3.12,2.29,3.22]Ω，L₅＝[L_g,L_d,L_s]＝[25.39,16.82,12.53]pH，C_p5＝[C₁,C₂]＝[2.0,5.9]fF；

在栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，将所述第五轮寄生子电路元件参数值C₅,R₅和L₅代入寄生子电路，重复以上参数提取步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，迭代结束后得到第六轮寄生子电路元件参数值，R₆＝[R_g,R_d,R_s]＝[3.38,2.56,2.41]Ω，L₆＝[L_g,L_d,L_s]＝[27.73,14.61,14.49]pH，C_p6＝[C₁,C₂]＝[2.1,6.0]fF；

在栅源电压为-0.5V，漏源电压为0V偏置条件下，将所述第六轮寄生子电路元件参数值C₆,R₆和L₆代入寄生子电路，重复以上参数提取步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，迭代结束后得到第七轮寄生子电路元件参数值，R₇＝[R_g,R_d,R_s]＝[3.20,2.88,2.72]Ω，L₇＝[L_g,L_d,L_s]＝[27.73,14.61,14.49]pH，C_p7＝[C₁,C₂]＝[2.1,6.1]fF；

根据所述迭代步骤，经过七轮迭代后，将得到满足精度需求的寄生子电路元件参数值C_p7,R₇和L₇。

观察图6和图7，在0-66GHz频率区间内，场效应晶体管小信号等效电路模型的S参数和Y参数仿真数据都和测试数据拟合精度较高，说明利用本发明可以提取得到收敛至所需精度的场效应晶体管小信号等效电路模型寄生子电路和本征子电路的元件参数值。

Claims (8)

1.一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，

所述场效应晶体管小信号等效电路包含本征子电路和寄生子电路，两个子电路相互称为共轭电路；选取其中一个子电路A的元件参数为一些给定值，对子电路A进行简化，并通过特征函数提取其共轭子电路B的元件参数；从场效应晶体管小信号等效电路中剥离所述共轭子电路B的元件参数，再提取子电路A的元件参数值；反复操作以上步骤，对参数进行迭代提取，得到满足精度要求的两个子电路的元件参数值。

2.根据权利要求1所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)首先对场效应晶体管在任意一种偏置条件下测试，去外嵌，得到场效应晶体管不同频率点上的二端口散射系数，又称S参数，定义为S^total_test；

将S参数通过矩阵变换转化为二端口射频阻抗参数，又称Z参数，定义为Z^total_test，以及二端口射频导纳参数，又称Y参数，定义为Y^total_test；

对本征子电路进行简化，把其中的元件参数设置为一些给定值，将所述测试数据Y^{total _test}和Z^total_test代入寄生子电路的特征函数，通过寄生子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取寄生电容、寄生电阻和寄生电感的第一轮寄生元件参数值；

(2)从所述偏置条件下得到的场效应晶体管不同频率点上的二端口导纳参数Y参数测试数据Y^total_test，剥离(1)中所述寄生电容，得到剥离寄生电容后不同频率点上的Y参数的测试数据Y^noCp_test，并将Y^noCp_test变换为Z参数Z^noCp_test；

(3)从所述偏置条件下得到的场效应晶体管不同频率点上剥离寄生电容后二端口阻抗参数Z参数的测试数据Z^noCp_test)，剥离(1)中所述寄生电阻和寄生电感，得到剥离寄生电阻和寄生电感后不同频率点上的本征子电路Z参数测试数据Z^int_test，并将Z^int_test变换为Y参数Y^int_test；

(4)将所述测试数据Y^int_test代入本征子电路的特征函数，通过本征子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取本征子电路元件参数，得到第一轮本征元件参数值；

(5)将提取的所述第一轮本征元件参数值代入本征子电路，得到本征子电路的Z参数仿真数据Z^int_sim；在Z参数测试数据Z^noCp_test中减去本征子电路Z参数仿真数据Z^int_sim，得到数据Z^noCp_test-Z^int_sim；将数据Z^noCp_test-Z^int_sim代入寄生子电路特征函数，通过寄生子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第二轮寄生电阻和寄生电感元件参数值；

(6)将提取的所述第一轮本征元件参数值和第二轮寄生电阻、寄生电感元件参数值代入本征子电路和寄生子电路，得到Z参数仿真数据Z^noCp_sim；将Z^noCp_sim变换为Y参数Y^noCp_sim，在Y参数测试数据Y^total_test中减去Y参数仿真数据Y^noCp_sim，得到数据Y^total_test-Y^noCp_sim；将数据Y^total_test-Y^noCp_sim代入寄生子电路特征函数，通过寄生子电路的特征函数的线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第二轮寄生电容元件参数值；

(7)在第二轮寄生电容、寄生电阻和寄生电感元件参数值的基础上，如果参数值收敛到特定精度内，终止提取；否则，继续进行下一轮迭代，重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)进行下一轮迭代直至得到满足精度要求的本征子电路和寄生子电路的元件参数值，作为相应元件参数的提取值。

3.根据权利要求2所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，所述场效应晶体管小信号等效电路模型中的本征子电路包含栅源电容C_gs，栅漏电容C_gd和沟道电容C_ds，漏源电阻R_gd，栅源电阻R_i和沟道电阻R_ds，栅漏间微分电阻R_fd，栅源间微分电阻R_fs，串联沟道电阻R_L，串联沟道电感L_ds，受控电流源元件，其中受控电流源元件包含跨导g_m参数和延迟时间τ参数；所述寄生子电路包含栅极寄生电容C₁，漏极寄生电容C₂，栅极寄生电阻R_g，漏极寄生电阻R_d，源极寄生电阻R_s，栅极寄生电感L_g，漏极寄生电感L_d和源极寄生电感L_s元件。

4.根据权利要求2所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合，得到第一轮寄生电容元件参数值：

C_gd＝C_gs (1.4)

C_gd/C_gs＝S_d/S_g (1.5)

其中，ω为角频率，Y^total为场效应晶体管在不同频率点上的二端口Y参数，Y参数的下标数字1和2分别表示二端口网络的两个端口，imag()表示虚部；C₁和C₂分别为栅极寄生电容和漏极寄生电容，C_gs、C_gd、C_ds分别为本征子电路中的栅源电容、栅漏电容、沟道电容；S_d和S_g分别表示场效应晶体管的漏极和栅极面积。

5.根据权利要求2所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合或高次多项式拟合，提取得到第一轮寄生电阻和寄生电感元件参数值：

其中，ω为角频率，j为虚数单位，Z^noCp为场效应晶体管在剥离寄生电容后不同频率点上的二端口Z参数，Z参数的下标数字1和2分别表示二端口网络的两个端口，C₀ ²＝C_gdC_ds+C_gdC_gs+C_gsC_ds；R_g、R_d、R_s、L_g、L_d、L_s分别为寄生子电路中的栅极寄生电阻、漏极寄生电阻、源极寄生电阻、栅极寄生电感、漏极寄生电感、源极寄生电感，R_gd、R_i、R_ds分别为本征子电路中的栅漏电阻、栅源电阻、沟道电阻。

6.根据权利要求2所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，所述步骤(4)中的本征子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合或高次多项式拟合，提取得到本征元件参数值：

其中，ω为角频率，j为虚数单位，Y^int为场效应晶体管在剥离寄生子电路后不同频率点上的本征子电路的二端口Y参数，Y参数的下标数字1和2分别表示二端口网络的两个端口，C_gs、C_gd、C_ds、R_gd、R_i、R_ds、R_fd、R_fs、R_L、L_ds、g_m、τ分别为本征子电路的栅源电容、栅漏电容、沟道电容、漏源电阻、栅源电阻、沟道电阻、栅漏间微分电阻、栅源间微分电阻、串联沟道电阻、串联沟道电感、受控电流源跨导、受控电流源延迟时间。

7.根据权利要求2所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，所述步骤(5)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合，提取得到寄生电阻和寄生电感元件参数值：

其中，ω为角频率，j为虚数单位，Z^noCp_test为剥离寄生电容参数后，不同频率点上的二端口Z参数测试数据，Z^int_sim为将提取的本征子电路元件参数值代入本征子电路得到的本征子电路的二端口Z参数仿真数据，R_g、R_d、R_s、L_g、L_d、L_s分别为寄生子电路中的栅极寄生电阻、漏极寄生电阻、源极寄生电阻、栅极寄生电感、漏极寄生电感、源极寄生电感。

8.根据权利要求2所述的一种新型场效应晶体管小信号等效电路模型参数提取方法，其特征在于，所述步骤(6)中的寄生子电路的特征函数，使用如下表达式；通过线性拟合，提取得到寄生电容元件参数值：

其中，ω为角频率，j为虚数单位，Y^total_test为剥离寄生电容参数后，不同频率点上的二端口Y参数测试数据，Y^noCp_sim为将提取的本征子电路元件参数值，寄生电阻和电感元件参数值代入本征子电路和寄生子电路后得到的二端口Y参数仿真数据，C₁、C₂分别为栅极寄生电容、漏极寄生电容。