本发明属于半导体器件，具体提供一种碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法。
背景技术：
1、随着当今时代对大功率、高压器件需求的不断增加，电力电子技术应运而生；电力电子技术是集电子学、电力科学和控制科学于一体的热点领域，其核心是各种开关器件。作为电力电子技术的一个重要分支，开发高性能的电力器件是首要研究重点。碳化硅的大禁带宽度、高临界击穿电场、高热导率和高电子饱和漂移速度特性使其在大功率、高温、高频的电力电子领域具有非常广阔的应用前景，其中，碳化硅垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effecttransistor，vdmos)作为以宽禁带半导体材料碳化硅制造的新一代功率器件，其研究应用备受关注。
2、在电路研究中，spice模型起着重要的作用，研究人员通过spice软件仿真可以有效地降低电路设计时间和实验成本；并且，spice模型还可以仿真各种性能参数，如电流、电压、频率响应等关键特性；此外，它也是快速验证新模型或新电路的有效工具。从bsim(berkeley short channel igfet model)模型开始，发展到asm(advanced spice model)模型，再进一步发展到mvsg(mos varactor substrate model)模型，spice模型的精度和仿真的效率不断提高；例如，文献“f.-j.hsu et al.,high accuracy large-signal spicemodel for silicon carbide mosfet,may 2018”中提出了一种利用spice简单模型进行sic mosfet特性匹配的方法。基于此，本发明提供一种碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，用以针对碳化硅vdmos器件构建高准确度的spice模型，以利于对碳化硅vdmos器件进行分析和测试。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，包括以下步骤：
4、步骤1.构建碳化硅vdmos器件的子电路模型；
5、步骤2.构建碳化硅vdmos器件的子电路模型的模型参数，包括：电流值ids、漏源电容值cds、栅漏电容值cgd、栅源电容值cgs；
6、步骤3.在silvaco软件中构建vdmos模型，并基于vdmos模型进行仿真，得到输出特性曲线、漏源电容随漏源电压的变化曲线、栅漏电容随漏源电压的变化曲线、栅源电容随漏源电压的变化曲线；
7、步骤4.根据步骤3所得所有数据，在matlab中使用最小二乘法和均值法进行自动拟合，得到模型参数中所有待拟合参数，由此得到完整spice模型。
8、进一步的，步骤1中，子电路模型包括：栅源电容cgs、栅漏电容cdg、漏源电容cds及函数电流源b，其中，栅源电容cgs连接于栅极节点(gate)与源极节点(source)之间，栅漏电容cdg连接于栅极节点(gate)与漏极节点(drain)之间，漏源电容cds连接于漏极节点(drain)与源极节点(source)之间，函数电流源b的正极连接于源极节点(source)、负极连接于漏极节点(drain)。
9、进一步的，步骤2中，电流值ids表示为：
10、
11、ψ＝p1·(vgs-vpk)+p2·(vgs-vpk)2+p3·(vgs-vpk)3
12、vpk＝vpk0+(vpks-vpk0)·(tanh(as·vds))
13、
14、其中，vds表示漏源电压，vgs表示栅源电压；
15、α1,α2,α3,α4,β1,β2,β3,β4,λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6,λ7,λ8,p1,p2,p3,vpk0,vpks与as均为待拟合参数。
16、进一步的，步骤2中，漏源电容值cds表示为：
17、
18、其中，vds表示漏源电压，vbi-ds,cds0与mbi-ds均为待拟合参数。
19、进一步的，步骤2中，栅漏电容值cgd表示为：
20、
21、其中，vds表示漏源电压，vbi-gd,cgd0与mbi-gd均为待拟合参数。
22、进一步的，步骤2中，栅源电容值cgs表示为：
23、cgs＝average(cgs0)
24、其中，cgs0为仿真数据，average表示计算平均值的函数。
25、基于上述技术方案，本发明的有益效果在于：
26、本发明提供一种碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，创新性的提出：将基于半导体物理机理的tcad软件silvaco仿真结果作为数据源进行spice模型建模，同时，对spice模型及其模型参数进行优化，并基于数据源对模型参数中的待拟合参数进行拟合求解，最终建立得到碳化硅vdmos器件的spice模型；与现有技术相比，本发明避免了直接在产品手册上仿真漏源极电流转移特性、输出特性以及输入电容、输出电容、反馈电容等相关数据，而是直接使用silvaco的仿真结果，使得拟合公式更具有物理意义且准确度更高。综上，本发明能够针对碳化硅vdmos器件进行快速、高效的spice模型建模，且具有模型准确度高的优点。
1.一种碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，其特征在于，步骤1中，子电路模型包括：栅源电容cgs、栅漏电容cdg、漏源电容cds及函数电流源b，其中，栅源电容cgs连接于栅极节点(gate)与源极节点(source)之间，栅漏电容cdg连接于栅极节点(gate)与漏极节点(drain)之间，漏源电容cds连接于漏极节点(drain)与源极节点(source)之间，函数电流源b的正极连接于源极节点(source)、负极连接于漏极节点(drain)。
3.根据权利要求1所述碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，其特征在于，步骤2中，电流值ids表示为：
4.根据权利要求1所述碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，其特征在于，步骤2中，漏源电容值cds表示为：
5.根据权利要求1所述碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，其特征在于，步骤2中，栅漏电容值cgd表示为：
6.根据权利要求1所述碳化硅vdmos器件的spice模型建模方法，其特征在于，步骤2中，栅源电容值cgs表示为：
