Monolitik mikrodalga entegre devre - Monolithic microwave integrated circuit

Bir GaAs MMIC'nin fotoğrafı (2–18 GHz yukarı dönüştürücü)
MMIC MSA-0686.

Monolitik mikrodalga entegre devreveya MMIC (bazen "mimik" olarak telaffuz edilir), bir tür entegre devre (IC) çalışan cihaz mikrodalga frekanslar (300 MHz ila 300 GHz). Bu cihazlar tipik olarak mikrodalga gibi işlevleri yerine getirir karıştırma güç amplifikasyonu, düşük gürültülü amplifikasyon ve yüksek frekanslı anahtarlama. MMIC cihazlarındaki girişler ve çıkışlar genellikle bir karakteristik empedans 50 ohm. Bu, MMIC'lerin basamaklandırılması harici bir harici bağlantı gerektirmediğinden kullanımlarını kolaylaştırır. eşleşen ağ. Ek olarak, çoğu mikrodalga test ekipmanı 50 ohm'luk bir ortamda çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

MMIC'ler boyutsal olarak küçüktür (yaklaşık 1 mm² ila 10 mm²) ve seri üretilebilir, bu da aşağıdaki gibi yüksek frekanslı cihazların çoğalmasına olanak sağlamıştır. hücresel telefonlar. MMIC'ler başlangıçta kullanılarak imal edildi galyum arsenit (GaAs), bir III-V bileşik yarı iletken. İki temel avantajı vardır silikon (Si), IC gerçekleştirme için geleneksel malzeme: cihaz (transistör ) hız ve yarı yalıtkan substrat. Her iki faktör de yüksek frekanslı devre fonksiyonlarının tasarımına yardımcı olur. Bununla birlikte, Si tabanlı teknolojilerin hızı, transistör özellik boyutları küçüldükçe kademeli olarak artmıştır ve MMIC'ler artık Si teknolojisinde de üretilebilir. Si teknolojisinin birincil avantajı, GaAs ile karşılaştırıldığında daha düşük üretim maliyetidir. Silikon plaka çapları daha büyüktür (GaAs için 4 "ila 8" ile karşılaştırıldığında tipik olarak 8 "ila 12") ve wafer maliyetleri daha düşüktür, bu da daha ucuz bir IC'ye katkıda bulunur.

Başlangıçta MMIC'ler kullanıldı metal yarı iletken alan etkili transistörler (MESFET'ler) aktif cihaz olarak. Son zamanlarda yüksek elektron hareketliliğine sahip transistör (HEMT'ler), psödomorfik HEMT'ler ve heterojonksiyon bipolar transistörler yaygınlaştı.

Gibi diğer III-V teknolojileri indiyum fosfit (InP), kazanç, daha yüksek kesme frekansı ve düşük gürültü açısından GaA'lara üstün performans sunduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, daha küçük gofret boyutları ve artan malzeme kırılganlığı nedeniyle daha pahalı olma eğilimindedirler.

Silikon germanyum (SiGe), geleneksel Si cihazlarından daha yüksek hızlı transistörler sunan, ancak benzer maliyet avantajlarına sahip Si tabanlı bir bileşik yarı iletken teknolojisidir.

Galyum nitrür (GaN) ayrıca MMIC'ler için bir seçenektir. GaN transistörleri çok daha yüksek sıcaklıklarda çalışabildiğinden ve GaAs transistörlerinden çok daha yüksek voltajlarda çalışabildiğinden, mikrodalga frekanslarında ideal güç amplifikatörleri yaparlar.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • Pratik MMIC Tasarımı Artech House tarafından yayınlandı ISBN  1-59693-036-5

Yazar S. P. Marsh

  • RFIC ve MMIC Tasarım ve Teknolojisi IEE (Londra) tarafından yayınlandı ISBN  0-85296-786-1

Editörler I. D. Robertson ve S. Lucyszyn