Mikrovågs monolitisk integrerad krets (MIS) är en integrerad krets tillverkad med hjälp av solid state -teknologi och designad för att fungera vid mikrovågsfrekvenser (300 MHz - 300 GHz). Mikrovågs-MMICs utför vanligtvis funktionerna hos en mixer, en effektförstärkare, en lågbrusförstärkare, en signalomvandlare och en högfrekvensomkopplare. De används i kommunikationssystem (främst cellulära och satellit ), såväl som i radarsystem baserade på aktiva fasade antennuppsättningar (AFAR) [1] .
MMIC är små (i storleksordningen 1-10 mm2) och kan produceras i stora mängder, vilket bidrar till den utbredda användningen av högfrekventa enheter (till exempel mobiltelefoner ).
Mikrovågs MMIC-ingångar och -utgångar drivs ofta till 50 ohm impedans för att förenkla flerstegsmatchning. Dessutom är mikrovågstestutrustning vanligtvis utformad för att fungera i en 50 ohm-miljö.
MMICs tillverkas med galliumarsenid (GaAs), som erbjuder två stora fördelar jämfört med traditionell kisel (Si) - transistorhastighet och ett halvledande substrat . Hastigheten för enheter baserade på kiselteknologi ökar dock gradvis, och storleken på transistorer minskar, och MMIC:er kan redan tillverkas baserade på kisel. Kiselskivans diameter är större (vanligtvis 8 eller 12 tum mot 4 eller 6 tum för galliumarsenid) och priset är lägre, vilket resulterar i lägre IC-kostnad.
Inledningsvis användes fälteffekttransistorer med enhetlig kanaldopning (MESFET) som det aktiva elementet i MMIC. Senare blev heterojunction bipolära transistorer ( HBT ) flitigt använda, och sedan slutet av 1990-talet har de gradvis ersatts av fälteffekttransistorer med hög elektronrörlighet (HEMT, pHEMT, mHEMT) [2] .
Överlägsen prestanda när det gäller förstärkning, högre gränsfrekvens samt låga brusnivåer visas av indiumfosfid (InP)-teknologier. Men på grund av plattornas mindre storlek och materialets ökade bräcklighet förblir de fortfarande dyra.
Teknik baserad på en legering av kisel och germanium (SiGe), utvecklad av IBM 1996, har blivit en av de viktigaste inom tillverkningen av mikrovågssändtagare (särskilt för mobiltelefoner). Det låter dig skapa snabbare transistorstrukturer (jämfört med konventionella kiselstrukturer) med bättre linjäritet av egenskaper med en liten (10–20%) ökning av kostnaden för processer. Det kanske mest betydande värdet av denna teknik är dock lättheten att forma sådana transistorer på ett enda chip med konventionella kiselkretsar, vilket är viktigt för att skapa system med en chip [2] .
Den mest lovande är tekniken som använder galliumnitrid (GaN) [2] . Sådana transistorer kan arbeta vid mycket högre temperaturer och spänningar. I mitten av 2000-talet demonstrerades GaN HEMT-enheter med en uteffekt på 176 W, en driftspänning på 63 V och en verkningsgrad på 54,8 % med en förstärkning på 12,9 dB vid en frekvens på 2,1 GHz [3] samt . med en effekttäthet på 32,2 W/mm och en driftspänning på 120 V vid en frekvens på 4 GHz [4] .