はじめに
電気回路というものは動作速度が上がってくると集中定数回路ではなく分布定数回路で記述する必要が出てきます。集中と分布との境界は大雑把な話として動作周波数に対して回路が同じ電圧であるとみなせるかどうかで決まります。下記は電圧の波長と回路のサイズで両者の違いを模式的に示したものです。
従いまして、半導体ダイであっても集中定数回路ではなく分布定数回路で記述したほうが精度や設計等の点から適していることもあり得るわけです。ここではそのような文献をいくつかメモしておきます。
文献の羅列
ミリ波で動作する、化合物半導体によるガリウムヒ素(GaAs)によるヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)を小信号分布定数回路モデルで表現した論文です。
"Small-signal distributed model for GaAs HBT's and S-parameter prediction at millimeter-wave frequencies" 1997
https://ieeexplore.ieee.org/document/568032
ミリ波で高電子移動度トランジスタ(HEMT)を分布定数回路でスケーラブルなモデルとしたものです。
"Scalable distributed small-signal millimeter-wave HEMT model" 2011
https://ieeexplore.ieee.org/document/6102810
これは上記２つのようなマイクロ波半導体ではなく、パワーMOSFETの報告です。
"Full-chip simulation analysis of power MOSFET's during unclamped inductive switching with physics-base device models" 2019
https://ieeexplore.ieee.org/document/8757577
上記の続きともいえる報告です。
"Dynamic in-chip current distribution simulation technology for power device layout design" 2021
https://ieeexplore.ieee.org/document/9452233
半導体ダイの内部での温度分布も含めてモデル化した報告です。 "Modeling of In-chip Current-Temperature Distribution of SiC Power MOSFETs during Fast Switching Events" 2022
