Монолитная микроволновая интегральная схема , или MMIC (иногда произносится как «мимик»), представляет собой тип устройства интегральной схемы (ИС), работающего на микроволновых частотах (от 300 МГц до 300 ГГц). Эти устройства обычно выполняют такие функции, как микроволновое смешивание , усиление мощности, усиление с низким уровнем шума и высокочастотное переключение. Входы и выходы на устройствах MMIC часто согласуются с характеристическим импедансом 50 Ом. Это упрощает их использование, поскольку каскадирование MMIC не требует внешней согласующей цепи . Кроме того, большая часть микроволнового испытательного оборудования предназначена для работы в среде с сопротивлением 50 Ом.
MMIC имеют небольшие размеры (примерно от 1 мм 2 до 10 мм 2 ) и могут производиться массово, что позволило распространить высокочастотные устройства, такие как сотовые телефоны . MMIC изначально изготавливались с использованием арсенида галлия (GaAs), полупроводникового соединения III-V . Он имеет два фундаментальных преимущества по сравнению с кремнием (Si), традиционным материалом для реализации ИС: скорость устройства ( транзистора ) и полуизолирующая подложка . Оба фактора помогают в проектировании высокочастотных функций схемы. Однако скорость технологий на основе Si постепенно увеличивалась по мере уменьшения размеров транзисторных элементов, и теперь MMIC также могут изготавливаться по технологии Si. Основным преимуществом технологии Si является ее более низкая стоимость изготовления по сравнению с GaAs. Диаметры кремниевых пластин больше (обычно 8"–12" по сравнению с 4"–8" для GaAs), а стоимость пластин ниже, что способствует снижению стоимости ИС.
Первоначально в качестве активного устройства в MMIC использовались полевые транзисторы металл-полупроводник (MESFET). В последнее время стали распространены транзисторы с высокой подвижностью электронов (HEMT), псевдоморфные HEMT и гетеропереходные биполярные транзисторы .
Другие технологии III-V, такие как фосфид индия (InP), продемонстрировали превосходящую производительность по сравнению с GaAs с точки зрения усиления, более высокой частоты среза и низкого шума. Однако они также имеют тенденцию быть более дорогими из-за меньших размеров пластин и повышенной хрупкости материала.
Кремний-германий (SiGe) — это технология полупроводниковых соединений на основе кремния, позволяющая создавать более быстродействующие транзисторы, чем обычные кремниевые устройства, но с аналогичными ценовыми преимуществами.
Нитрид галлия (GaN) также является вариантом для СВЧ-микросхем. [1] Поскольку транзисторы GaN могут работать при гораздо более высоких температурах и напряжениях, чем транзисторы GaAs, они являются идеальными усилителями мощности на микроволновых частотах.