MOS场效应管阈值电压调节方法、装置、设备及存储介质与流程
本发明涉及电压调节，尤其涉及一种mos场效应管阈值电压调节方法、装置、设备及存储介质。
背景技术：
1、mos场效应管作为现代集成电路的核心器件，其阈值电压的精确控制对于提高芯片性能和可靠性至关重要。随着集成电路制程不断缩小，阈值电压的波动和不稳定性日益凸显，给芯片设计和制造带来了巨大挑战。传统的阈值电压调节方法主要依赖于离子注入和退火等工艺手段，但这些方法往往存在精度不足、适应性差等问题，难以满足先进工艺节点的严格要求。
2、此外，随着应用环境的多样化，mos场效应管还面临着温度变化、工作状态切换等因素导致的阈值电压漂移问题。这种漂移不仅影响器件的正常工作，还可能导致电路功能失效或可靠性下降。现有的补偿技术大多采用固定参数的方法，难以应对复杂多变的实际工作环境，尤其是在宽温度范围和高动态工作条件下，其效果往往不尽如人意。
技术实现思路
1、本发明提供了一种mos场效应管阈值电压调节方法、装置、设备及存储介质，本发明能够综合考虑器件结构参数、工艺波动、温度影响等多方面因素，实现阈值电压的精确控制和动态补偿。
2、第一方面，本发明提供了一种mos场效应管阈值电压调节方法，所述mos场效应管阈值电压调节方法包括：
3、基于初始结构参数对mos场效应管进行多组栅极电压和漏极电压扫描，得到多维电压-电流特性数据矩阵；
4、将所述多维电压-电流特性数据矩阵输入支持向量回归模型，进行特征提取和拟合，得到初始阈值电压函数；
5、基于所述初始阈值电压函数计算实际阈值电压值，并与预设目标阈值电压值进行比对，得到阈值电压偏差量；
6、根据所述阈值电压偏差量，利用粒子群优化算法设计离子注入参数，对所述mos场效应管进行结构参数调控，得到调控后的结构参数；
7、将所述调控后的结构参数输入温度敏感电路模型，进行多温度点阈值电压仿真，得到温度-阈值电压响应曲线；
8、基于所述温度-阈值电压响应曲线，构建自适应pid控制器，并对所述mos场效应管的阈值电压进行动态补偿，输出实时阈值电压优化策略。
9、第二方面，本发明提供了一种mos场效应管阈值电压调节装置，所述mos场效应管阈值电压调节装置包括：
10、扫描模块，用于基于初始结构参数对mos场效应管进行多组栅极电压和漏极电压扫描，得到多维电压-电流特性数据矩阵；
11、拟合模块，用于将所述多维电压-电流特性数据矩阵输入支持向量回归模型，进行特征提取和拟合，得到初始阈值电压函数；
12、比对模块，用于基于所述初始阈值电压函数计算实际阈值电压值，并与预设目标阈值电压值进行比对，得到阈值电压偏差量；
13、调控模块，用于根据所述阈值电压偏差量，利用粒子群优化算法设计离子注入参数，对所述mos场效应管进行结构参数调控，得到调控后的结构参数；
14、仿真模块，用于将所述调控后的结构参数输入温度敏感电路模型，进行多温度点阈值电压仿真，得到温度-阈值电压响应曲线；
15、输出模块，用于基于所述温度-阈值电压响应曲线，构建自适应pid控制器，并对所述mos场效应管的阈值电压进行动态补偿，输出实时阈值电压优化策略。
16、本发明第三方面提供了一种mos场效应管阈值电压调节设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述mos场效应管阈值电压调节设备执行上述的mos场效应管阈值电压调节方法。
17、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的mos场效应管阈值电压调节方法。
18、本发明提供的技术方案中，通过结合多维电压-电流特性数据矩阵和支持向量回归模型，本方法能够更准确地提取和拟合mos场效应管的阈值电压特性，显著提高了阈值电压调节的精确性。利用粒子群优化算法设计离子注入参数，并结合温度敏感电路模型，使得本方法能够根据实际工作环境自动调整调节策略，大大增强了系统的自适应能力。通过构建温度-阈值电压响应曲线，并基于此设计自适应pid控制器，本方法实现了对阈值电压的实时、精确的温度补偿，有效解决了温度漂移问题。采用实时监测和递推最小二乘法更新pid控制器参数，使得本方法能够在mos场效应管工作状态变化时快速响应并调整，提高了动态调节能力。通过综合考虑多种影响因素并进行全面的参数优化，本方法显著提高了mos场效应管在各种工作条件下的稳定性和可靠性。结合初始结构参数建模和离子注入参数优化，使得本发明具备自适应能力，能够根据实时工作状态自动调整补偿策略，以确保mos场效应管在各种条件下都能保持稳定可靠的性能。
19、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
20、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
技术特征：
1.一种mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述基于初始结构参数对mos场效应管进行多组栅极电压和漏极电压扫描，得到多维电压-电流特性数据矩阵，包括：
3.根据权利要求1所述的mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述将所述多维电压-电流特性数据矩阵输入支持向量回归模型，进行特征提取和拟合，得到初始阈值电压函数，包括：
4.根据权利要求1所述的mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述基于所述初始阈值电压函数计算实际阈值电压值，并与预设目标阈值电压值进行比对，得到阈值电压偏差量，包括：
5.根据权利要求1所述的mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述根据所述阈值电压偏差量，利用粒子群优化算法设计离子注入参数，对所述mos场效应管进行结构参数调控，得到调控后的结构参数，包括：
6.根据权利要求1所述的mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述将所述调控后的结构参数输入温度敏感电路模型，进行多温度点阈值电压仿真，得到温度-阈值电压响应曲线，包括：
7.根据权利要求1所述的mos场效应管阈值电压调节方法，其特征在于，所述基于所述温度-阈值电压响应曲线，构建自适应pid控制器，并对所述mos场效应管的阈值电压进行动态补偿，输出实时阈值电压优化策略，包括：
8.一种mos场效应管阈值电压调节装置，其特征在于，用于执行如权利要求1-7中任一项所述的mos场效应管阈值电压调节方法，所述装置包括：
9.一种mos场效应管阈值电压调节设备，其特征在于，所述mos场效应管阈值电压调节设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的mos场效应管阈值电压调节方法。
技术总结
本发明涉及电压调节技术领域，公开了一种MOS场效应管阈值电压调节方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法包括：基于初始结构参数对MOS场效应管进行多组栅极电压和漏极电压扫描，得到多维电压‑电流特性数据矩阵；进行特征提取和拟合，得到初始阈值电压函数；计算实际阈值电压值并进行比对，得到阈值电压偏差量；设计离子注入参数进行结构参数调控，得到调控后的结构参数；进行多温度点阈值电压仿真，得到温度‑阈值电压响应曲线；构建自适应PID控制器并进行阈值电压的动态补偿，输出实时阈值电压优化策略，该方法能够综合考虑器件结构参数、工艺波动、温度影响等多方面因素，实现阈值电压的精确控制和动态补偿。
技术研发人员：苏玫树,苏奕翰
受保护的技术使用者：深圳市固得沃克电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5