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整个测试流程总共分为四部分，DC-IV测量及脉冲IV测量、脉冲S参数测量和负载牵引测量（Load Pull），其中负载牵引测量是用于验证模型的准确性。同时为了消除器件的自热效应，陷阱效应，均采用了脉冲的方法，分别测量了器件的脉冲IV和脉冲S参数。
本文章所用待测物GaN HEMT器件由中国科学院微电子研究所制备和提供。AlGaN/GaN异质结结构示意图如下图所示。其中栅的长度0.25um，栅宽为75um，栅指数为4。
通过开路（OPEN）和短路（SHORT）的去嵌图形进行去嵌，去除pad的寄生，获取器件有源区的本征特性。AU5脉冲IV/RF测试系统依据提取流程，测量器件的参数，如下述提及的DC IV、脉冲IV和脉冲S 参数，并将包含ASM-HEMT模型内核的VA文件导入到IC-CAP中，通过IC-CAP调用KEYSIGHT ADS仿真器完成仿真，然后调节（tuning）模型参数使之仿真结果与测试结果相拟合。
模型需求上，DC-IV描述模型基本电性，在IC设计的使用者可依据设计偏压条件进行仿真，得到正确的静态电流条件。DC-IV 特性的提取步骤如下图所示：
GaN器件由于为一缺陷材料，在工艺品质上都存在高度的困难，因此模型上加上陷阱效应模型 (Trapping Model) ，在提取手法上运用了脉冲IV测试。
其主要影响为如下图所示，虚线为直流IV的线型，实线则为脉冲IV的线型，然而器件在功率性能的表现是依据负载线(Load-Line)的扫描范围，功率的IV波动与脉冲IV波动有相似之处，因此藉由陷阱模型进行脉冲IV的拟合，在模型手法上可有效修正因陷阱效应改变的负载线扫描范围，进而改善模型在功率上的精度。
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工艺上，评估工艺品质在器件缺陷上是否达标
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模型上，陷阱模型效应提取，进而改善模型功率精度
脉冲IV特性的提取过程，藉由 Focus 公司的 AU5 脉冲IV/RF测试系统完成，系统由主机、栅极脉冲头 (PHG) 、漏极脉冲头 (PHD) 及Keysight的 N6700C 系列直流源组成，其电源模块可以根据电压电流、功率及精度自由更换，见图2。在提取过程中，可把测试数据以MDM文件保存，完成测试后，无缝导入IC-CAP。
为尽可能的减少器件的自热效应和提取器件的本征特性，可设定适宜的脉冲宽度和占空比。在这次的实际测试中，PHG的型号为PHG20，PHD的型号为PHD220-2，最小脉冲可达200ns。与此同时，还可以改变脉冲头的输出模式，支持连续波和脉冲两种模式，通过获取器件在两种状态的IV曲线可以明显看到热效应和陷阱效应的影响，见图3。
图3：器件在分别在连续波和脉冲状态下的IV曲线的对比
（其中，粉色线为连续波模式下IV曲线，蓝色线为脉冲模式下的IV曲线。）
AU5也可单独控制栅极或漏极的工作模式，由此可以实现栅延迟或漏延迟的功能。在模型结果上见图4，请参考ASM相关论文(以下资料引用公开论文之内容，另外此后续出现的模型结果均引用此论文，不再赘述):
（左图为输出特性曲线，右图为转移特性曲线。其中，虚线为实际测试曲线，实线为仿真曲线）
脉冲S参数测试的常见问题–测试抖动，如图5-1中, 左图呈现一个平滑的S参数曲线, 但部分使用者可能测出右侧的抖动S参数曲线。
图5-1，脉冲S参数测试结果
这时使用者需要的是 N5247B PNA-X (图5-2 , 扫描频率为900 Hz/10 MHz 至 67 GHz) , 相关详细规格联络是德科技, 并对客户的需求进行客制化的配置。
图5-2，Keysight N5247B 矢量网络分析仪
在图5-3中, 表述不同测试下所产生的系统底躁, 这是测是脉冲S参数抖动的原因。在N5247B (PNA-X) 测试配置下, 呈现出平滑的S参数测试结果。
图5-3，Keysight N5247B 矢量网络分析仪
在脉冲S参数的测量过程中，Focus公司的AU5脉冲IV/RF测试系统需要与Keysight公司的PNA-X/PNA网络义协同完成。其中，AU5同步触发PNA-X/PNA，然后设定DC Bias和RF的时序，保证器件工作在正常的状态，最后AU5读取每个Bias的电压和电流波形，并生成脉冲IV曲线和脉冲S参数曲线。图5-4即是脉冲S参数测量的系统框图。
为了精确地表征S参数，要用包含寄生元件的子电路来表征器件中的寄生电容和电感，这个过程可以通过模型中包含相关寄生电容的参数来完成，也可以通过在ASM内核模型外直接添加子电路来完成。
由于使用模型自带参数需要开启部分模型开关，且参数繁多复杂，本实验通过在ASM内核模型外面直接添加子电路来实现。
在内核模型外部，添加了用来表征寄生的Rg、Rd、Rs 以及Cds、Cgs和Cgd，通过调节这些外部寄生参数的大小来拟合S参数，完成对S参数的建模。
这些参数按照小信号模型的提取方法，在拟合过程中进行了微调，提取结果见图6，其中左上角为脉冲IV的测试数据，右上角为在此Bias条件下的脉冲S参数，而图中的下部分则是显示了此Bias的电压电流脉冲时域波形。
模型精度上，标准S参数拟合精度如图7，虚线标示为测试，实线标示为模型，模型呈现优质的拟合精度。
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提升卡
变色卡
千斤顶
