■体裁:A4版163ページ
■発刊:2002/03/29
■ISBNコード:4-89808-036-7

【著者】
藤井恒平 工学博士

【序文】
"GaAs FETデバイスの回路応用とは、デバイスの持つ電圧対電流特性や電圧対蓄積電荷特性に代表される非線形性を効果的に応用することである。このため、GaAs FET特性を正確に測定し数値化するモデリングはマイクロ波非線形回路設計において必要不可欠な技術である。最新のGaAs FETとその回路応用に適用でき、更に今後出現するデバイスに対応できる等価回路モデルを実現するため、多くの研究が行われている。著者自身は、2000年9月に電気通信大学において「マイクロ波半導体デバイス等価回路モデルとその工学的応用に関する研究」と題して学位申請論文をまとめることができた。本書は、著者の学位申請論文をベースとして、GaAs FETモデリングに関する基礎から応用まで理解できるテキストとなるように編集したものである。本書はデバイスモデリングの専門家のためのテキストとしてだけでなく、マイクロ波CADを使用した回路設計においてモデルを有効に応用するための理解を深めることができるため、現場の技術者や大学院生などにおいても有益な情報をもたらすものである。

【目次】
第1章　序　論

第2章　GaAs　FETの基本動作と回路シミュレーション
1.はじめに
2.GaAs　FETの動作
2.1　キャリア輸送方程式
2.2　出力静特性
3.ショックレーモデルで表したFET動作
3.1　ドレイン電流対ドレイン電圧特性
3.2　空乏層容量
3.3　ゲート電流特性
4.FET用等価回路モデル
5.GaAs　FETのマイクロ波回路動作
5.1　FETのアクティブ動作
5.2　FETのパッシブ動作
6.実測値モデル
7.マイクロ波非線形回路解析アルゴリズム
7.1　ハーモニックバランス法のアルゴリズム
7.2　ハーモニックバランス法使用時の注意点

第3章　等価回路モデル
1.はじめに
2.FET用等価回路モデル
2.1　FET用等価回路モデルの特徴
2.2　パッシブ/アクティブ両動作への対応
2.2.1　等価回路
2.2.2　ドレイン電流対電圧特性
2.2.3　蓄積電荷対電圧特性
2.2.4　ゲート電流対電圧特性
3.デバイスの非線形性とそのマイクロ波回路応用に関する検討
3.1　電圧制御コンダクタンス
3.2　マイクロ波非線形回路動作の説明
3.2.1　ひずみ要因
3.2.2　振幅飽和要因
3.2.3　位相ひずみ要因
4.電圧制御電流源に関する検討
4.1　電圧制御電流源
4.2　ドレイン電流の時間遅延特性のモデリング
4.3　ドレイン電流特性測定法
4.4　ドレイン電流源用実験式
5.電圧制御電荷源に関する検討
5.1　電圧制御電荷源
5.2　キャパシタンスから電荷源への変換
5.3　ゲート電荷源用実験式
6.破壊領域動作に対応したモデルに関する検討
6.1　逆方向整流電流
6.2　ゲート電流源用実験式

第4章　FET特性評価
1.はじめに
2.直流電流測定
2.1　直流電流対電圧特性測定
2.2　順方向整流電流特性測定
2.3　パルス電流測定
3.gm,　goの低周波数分散特性の測定
4.マイクロ波Sパラメータ測定

第5章　等価回路モデルパラメータの抽出
1.はじめに
2.等価回路モデルパラメータ抽出手順
3.小信号等価回路要素パラメータの抽出
3.1　寄生抵抗(Rg,　Rd,　Rs)の抽出
3.2　寄生インダクタンス(Lg,　Ld,　Ls)の抽出
3.3　測定したSパラメータから真性FETのSパラメータ抽出
3.4　真性FETのSパラメータから小信号等価回路要素パラメータの抽出
4.ドレイン電流対電圧(I-V)特性
5.ゲート電流対電圧特性
6.電圧制御電荷源のパラメータ抽出
7.モデルパラメータのスケーリング

第6章　等価回路モデルの実験的検証
1.はじめに
2.評価に使用したGaAs　FET
3.比較評価に使用した従来モデル
4.高周波特性計算精度に関する評価
4.1　ドレイン電流源特性
4.1.1　相互コンダクタンスの電圧依存性
4.1.2　出力コンダクタンスの電圧依存性
4.2　電圧制御電荷源特性
4.3　Sパラメータ測定による評価結果
5.ひずみ特性計算精度に関する評価
5.1　アクティブ動作時のひずみ特性計算精度に関する評価結果
5.2　パッシブ動作時のひずみ特性計算精度に関する評価結果
6.出力電力飽和条件での計算精度に関する評価

第7章　等価回路モデルを使用したMMICの設計
1.はじめに
2.等価回路モデルを使用した高出力電力増幅器MMICの設計
2.1　PHEMTによるMMICプロセス
2.2　高出力電力増幅器MMICの設計
2.3　高出力電力増幅器MMICの評価
3.デジタル移相器MMICの設計
3.1　GaAs　FETによるMMICプロセス
3.2　移相器MMICの設計
3.3　デジタル移相器MMICの評価