栅极热流假设

栅极热流假设，就是在器件热仿真时将产热条件设置和栅长相等的均匀热流边界。

这种近似有两个问题，一是考虑不了不同电压下产热分布的变化，根据之前文献的结果，大致是饱和区的时候产热基本上均匀分布在沟道内，当继续增加漏极电压到放大区时，热量开始逐渐聚积到栅极下方靠近漏极一侧的小区域内。这个产热的区别当然会对得到的结温有影响，但是当我们不关注绝对温度，而只考虑整个多栅器件的热阻优化方向时，其实不会产生什么定性的问题。因为即使把产热从栅宽扩大到整个晶体管区域（源极—漏极）内，相比于多栅器件整体的长度和宽度，产热仍然是很小的范围，因为栅极间距要远大于晶体管长度，此时热扩展仍然是主要矛盾，热设计的方向（比如GaN厚度、衬底厚度等对热阻的影响）这些优化趋势应该不会变化。就像声子弹道输运一样，可能算出来结温高一点，对具体怎么优化不会有什么影响。

（Chen, Xuesong, Slim Boumaiza, and Lan Wei. "Modeling bias dependence of self-heating in GaN HEMTs using two heat sources." IEEE Transactions on Electron Devices 67.8 (2020): 3082-3087.）

另一个就是此时对热阻的栅长依赖关系的分析完全是没有意义的。在这种近似下，栅长扩大一倍，热流密度就相应减小一倍，得到的热阻基本上也就变为原来的一半，但这个结论是完全错误的。下面这张图展示了不同栅长下的产热情况，随着栅长的增加，产热集中区域的宽度并没有怎么变，中心区基本都处于栅极靠近漏极一侧的边缘，唯一有所区别的就是可能从0产热到峰值产热之间的距离被拉长了一些，导致热量分布稍微均匀了一点。所以如果要在栅极热流假设下分析栅宽的影响，比较合理的方式是不改变热流的宽度，而是分析栅宽改变后整体器件长度变化对热阻的影响。

（Odabaşı, Oğuz, et al. "Improved T MAX Estimation in GaN HEMTs Using an Equivalent Hot Point Approximation." IEEE Transactions on Electron Devices 67.4 (2020): 1553-1559.）

所以我们分析不同\(L_S, L_D, L_G, L_{SG}, L_{DG}\)的情况，并不是为了分析晶体管长度变化以后传热过程的区别，这个影响聊胜于无，关键还是要分析产热情况的变化。