Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1199-1203 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:019880023070119900

Formules de CAO pour la modélisation électrique des interconnexions de circuit intégré AsGa

J. Chilo et G. Angenieux

LEMO - UA 833, 23 rue des Martyrs, 38031 Grenoble Cedex, France

Abstract
Inductance and capacitance matrices ( [L ] and [C ]) of coplanar and coupled microstrip lines for GaAs logic circuits are calculated by a moment method. The capacitance matrix [C] is obtained by inverting the potential matrix [P], which elements are determined using the multiple reflections theory, to take into account the Air-GaAs interface. Analytic solution is obtained by a first order expansion of integral equations of electromagnetic fields in the structure. Simple CAD formulas are derived from analytic solutions, considering the substrate acts like a perfect dielectric. Accuracy of these formulas is better than 10 % in the worst case.

Résumé
Les matrices inductance [L ] et capacitance [C ] d'un ensemble de lignes d'interconnexion sont calculées par la méthode des moments. La matrice [C ] est obtenue par inversion de la matrice de potentiel [P ] ; les éléments de celle-ci sont obtenus à partir de la théorie des réflexions multiples qui sert à modéliser l'interface Air-GaAs. La résolution analytique du problème est basée sur un développement approché des équations intégrales donnant les éléments des matrices [L] et [P]. Nous en déduisons des formules de CAO pour la technologie GaAs en considérant le substrat non dissipatif. La précision de ces formules est meilleure que 10 % dans le pire cas.

PACS
1130B - Computer aided circuit analysis and design.
1265B - Logic circuits.
1310 - Waveguides and striplines.
2570H - Other field effect integrated circuits.
5240 - Transmission line theory.
7410D - Electronic engineering computing.

Key words
circuit CAD -- field effect integrated circuits -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- integrated logic circuits -- strip lines -- transmission line theory -- inductance matrix -- CAD electrical models -- interconnection lines -- integrated circuits -- microstrip lines -- moment method -- capacitance matrix -- potential matrix -- multiple reflections theory -- integral equations -- electromagnetic fields -- GaAs logic circuits