일체형 마이크로파 집적 회로
Monolithic microwave integrated circuit |
일체형 마이크로파 집적회로(MMIC, Mimic)는 마이크로파 주파수(300MHz~300GHz)에서 작동하는 집적회로(IC) 소자의 일종이다. 이러한 장치는 일반적으로 마이크로파 혼합, 전력 증폭, 저소음 증폭, 고주파 전환 등의 기능을 수행한다. MMIC 장치의 입력과 출력은 50옴의 특성 임피던스와 자주 일치한다. 이것은 MMIC의 계단식 배열은 외부 일치 네트워크가 필요하지 않기 때문에 사용하기 쉽게 한다. 또한 대부분의 마이크로파 시험장비는 50옴 환경에서 작동하도록 설계되었다.
MMIC는 치수(약 1mm²~10mm²)가 작고 대량 생산이 가능해 휴대전화 등 고주파 기기의 확산이 가능했다. MMICs는 원래 III-V 복합 반도체인 갈륨 비소(GaAs)를 사용하여 제조되었다. IC 실현을 위한 전통적인 재료인 실리콘(Si)에 비해 두 가지 근본적인 이점이 있는데, 바로 기기(트랜지스터) 속도와 반절연 기질이 그것이다. 두 요인은 모두 고주파 회로 기능 설계에 도움이 된다. 그러나 트랜지스터 피쳐 크기가 줄어들면서 Si 기반 기술의 속도가 점차 빨라졌고, 이제는 Si 기술에서도 MMIC를 제작할 수 있게 됐다. Si 기술의 1차적인 장점은 GaAs에 비해 제작비가 낮다는 것이다. 실리콘 웨이퍼 직경은 더 크고(일반적으로 GaAs의 경우 4~8"에 비해) 웨이퍼 비용이 저렴해 IC 가격이 저렴하다.
원래 MMIC는 금속 반도체 전계효과 트랜지스터(MESFET)를 활성 소자로 사용했다. 최근에는 고전자-이동성 트랜지스터(HEMT), 유사형 HEMT, 이질결합 양극성 트랜지스터가 보편화됐다.
인듐인산화물(InP)과 같은 다른 III-V 기술은 이득, 높은 컷오프 주파수, 낮은 노이즈 측면에서 GaAs보다 우수한 성능을 제공하는 것으로 나타났다. 그러나 웨이퍼 크기가 작아지고 재료 파괴한도가 높아져 가격이 비싼 경향이 있다.
실리콘 게르마늄(SiGe)은 기존 Si 기기보다 고속 트랜지스터를 제공하는 Si 기반 복합 반도체 기술이지만 비용상 이점이 유사하다.
질화 갈륨(GaN)도 MMICs의 옵션이다.[1] GaN 트랜지스터는 훨씬 높은 온도에서 작동할 수 있고 GaAs 트랜지스터보다 훨씬 높은 전압에서 작동하기 때문에 마이크로파 주파수에서 이상적인 파워앰프를 만든다.
참고 항목
참조
- Artech House 출판사 Steve Marsh의 실용적 MMIC 디자인 ISBN1-59693-036-5
- RFIC 및 MMIC 설계 및 기술, 편집자 I. D. Robertson 및 S. IEE(런던) ISBN 0-85296-786-1 발행
- ^ "A reprieve for Moore's Law: milspec chip writes computing's next chapter". Ars Technica. 2016-06-09. Retrieved 2016-06-14.
