Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Монолиттік микротолқынды интегралдық схема, немесе MMIC (кейде "мимик" деп айтылады) – микротолқынды жиіліктерде (300 МГц-тан 300 ГГц-қа дейін) жұмыс істейтін интегралдық схема (IC) құрылғысының бір түрі. Бұл құрылғылар әдетте микротолқынды араластыру, қуатты күшейту, аз шулы күшейту және жоғары жиілікті коммутация сияқты функцияларды орындайды. MMIC құрылғыларының кіріс және шығыстары көбінесе 50 Омдық сипаттамалық кедергіге сәйкес келеді. Бұл оларды қолдануды жеңілдетеді, себебі MMIC-терді тізбектеу үшін сыртқы сәйкестендіру желісі қажет болмайды. Сонымен қатар, көптеген микротолқынды сынақ құралдары 50 Омдық ортада жұмыс істеуге арналған. MMIC-тердің габариттері кішкентай (шамамен 1 мм²-ден 10 мм²-ге дейін) және оларды жаппай өндіруге болады, бұл ұялы телефондар сияқты жоғары жиілікті құрылғылардың кең таралуына әкелді. MMIC бастапқыда III-V тобына жататын қосымша жартылай өткізгіш галлий арсениді (GaAs) арқылы жасалған. Оның кремнийге (Si) қарағанда екі маңызды артықшылығы бар, ол IC жасау үшін дәстүрлі материал болып табылады: құрылғы (транзистор) жылдамдығы және жартылай оқшаулағыш негіз. Екі фактор да жоғары жиілікті тізбектерді жобалауға көмектеседі. Дегенмен, Si негізіндегі технологиялардың жылдамдығы транзисторлардың өлшемдері кішірейген сайын артты және MMIC-терді Si технологиясымен де жасауға болады. Кремний технологиясының басты артықшылығы – GaAs-қа қарағанда өндіріс құнының төмендігі. Кремний пластиналарының диаметрі үлкен (әдетте 8"-дан 12"-ға дейін, GaAs үшін 4"-дан 8"-ға дейін) және пластинаның құны төмен, бұл арзан IC жасауға мүмкіндік береді. Алғашқыда MMIC-терде металл-жартылай өткізгіш өрістік эффектті транзисторлар (MESFET) белсенді құрылғы ретінде қолданылған. Соңғы кезде жоғары электронды жылдамдықты транзисторлар (HEMT), псевдоморфты HEMT және гетерожүктемелі биполярлы транзисторлар кеңінен қолданылуда. Басқа III-V технологиясы, мысалы, индий фосфиді (InP), GaAs-қа қарағанда жоғары күшейту коэффициенті, жоғары кесу жиілігі және төмен шу деңгейі сияқты артықшылықтарды ұсынады. Алайда, олар кішкентай пластиналардың мөлшері мен материалтың нашарлауына байланысты көбінесе қымбатқа түседі. Кремний-германий (SiGe) – Si негізіндегі қосымша жартылай өткізгіш технологиясы, ол дәстүрлі Si құрылғыларына қарағанда жылдамдығы жоғары транзисторларды ұсынады, бірақ шығын бойынша ұқсас артықшылықтарға ие. Галлий нитриді (GaN) де MMIC үшін қолданылуға болады. GaN транзисторлары GaAs транзисторларына қарағанда әлдеқайда жоғары температурада және жоғары кернеуде жұмыс істей алатындықтан, олар микротолқынды жиіліктерде қуат күшейткіштері үшін өте қолайлы.
Monolithic microwave integrated circuit, or MMIC (sometimes pronounced "mimic"), is a type of integrated circuit (IC) device that operates at microwave frequencies (300 MHz to 300 GHz). These devices typically perform functions such as microwave mixing, power amplification, low noise amplification, and high frequency switching. Inputs and outputs on MMIC devices are frequently matched to a characteristic impedance of 50 ohms. This makes them easier to use, as cascading of MMICs does not then require an external matching network. Additionally, most microwave test equipment is designed to operate in a 50 ohm environment. MMICs are dimensionally small (from around 1 mm2 to 10 mm2) and can be mass produced, which has allowed the proliferation of high frequency devices such as cellular phones. MMICs were originally fabricated using gallium arsenide (GaAs), a III V compound semiconductor. It has two fundamental advantages over silicon (Si), the traditional material for IC realisation: device (transistor) speed and a semi insulating substrate. Both factors help with the design of high frequency circuit functions. However, the speed of Si based technologies has gradually increased as transistor feature sizes have reduced, and MMICs can now also be fabricated in Si technology. The primary advantage of Si technology is its lower fabrication cost compared with GaAs. Silicon wafer diameters are larger (typically 8" to 12" compared with 4" to 8" for GaAs) and the wafer costs are lower, contributing to a less expensive IC. Originally, MMICs used metal semiconductor field effect transistors (MESFETs) as the active device. More recently high electron mobility transistor (HEMTs), pseudomorphic HEMTs and heterojunction bipolar transistors have become common. Other III V technologies, such as indium phosphide (InP), have been shown to offer superior performance to GaAs in terms of gain, higher cutoff frequency, and low noise. However, they also tend to be more expensive due to smaller wafer sizes and increased material fragility. Silicon germanium (SiGe) is a Si based compound semiconductor technology offering higher speed transistors than conventional Si devices but with similar cost advantages. Gallium nitride (GaN) is also an option for MMICs. Because GaN transistors can operate at much higher temperatures and work at much higher voltages than GaAs transistors, they make ideal power amplifiers at microwave frequencies.