Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 22, Numéro 11, novembre 1987
Page(s) 1515 - 1527
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0198700220110151500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 1515-1527 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:0198700220110151500

Modèle analytique du MESFET AsGa pour simulation de circuits logiques ultra-rapides

L. Chusseau, P. Crozat et R. Adde

Institut d'Electronique Fondamentale, Laboratoire associé au CNRS UA22, Bâtiment 220, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France


Abstract
A model of the GaAs MESFET is developped for the design of picosecond circuits at the MSI or LSI level. The parameter description is optimized both for dynamic response and computer time efficiency. The model is implemented in the time simulator MACPRO designed for the analysis of propagation and coupling effects in very fast integrated circuits. The model is fully presented and validated against both experimental I-V curves and microwave S parameters measurements of a single MESFET, and analog dynamic response of a BFL ring oscillator. The influence of the main model parameters on the circuit dynamic response is discussed relatively to a BFL technology.


Résumé
Un modèle de MESFET AsGa est développé pour la conception des circuits logiques picosecondes à moyenne et grande intégration. La formulation des paramètres du modèle est optimisée à la fois pour un bon comportement dynamique des portes logiques et pour une grande efficacité en temps de calcul. Ce modèle est implanté sur le macro-simulateur MACPRO qui a été conçu pour l'étude des effets de propagation et de couplage dans les circuits intégrés ultrarapides. Le modèle est présenté de façon exhaustive et il est comparé à des mesures statiques (caractéristiques I-V de transistors hyperfréquence) et dynamiques (comportement en paramètres S d'un MESFET hyperfréquence, oscillateur en anneau en technologie BFL). La dernière partie de l'article étudie l'influence des paramètres importants de ce modèle sur le régime transitoire des portes logiques BFL.

PACS
1265B - Logic circuits.
2560B - Semiconductor device modelling and equivalent circuits.
2560S - Other field effect devices.
2570H - Other field effect integrated circuits.

Key words
gallium arsenide -- III V semiconductors -- integrated logic circuits -- Schottky gate field effect transistors -- semiconductor device models -- semiconductor -- analytical model -- ultrafast logic simulation -- MESFET -- picosecond circuits -- MSI -- LSI -- dynamic response -- computer time efficiency -- time simulator -- MACPRO -- integral circuits -- I V curves -- microwave S parameter -- analog dynamic response -- BFL ring oscillator -- GaAs