دائرة متكاملة أحادية الرقاقة للميكروويف


الدائرة المتكاملة أحادية الرقاقة للموجات الميكروية ، أو MMIC (وتُنطق أحيانًا "ميميك")، هي نوع من الدوائر المتكاملة التي تعمل بترددات الموجات الميكروية (من 300 ميجاهرتز إلى 300 جيجاهرتز). تؤدي هذه الأجهزة عادةً وظائف مثل مزج الموجات الميكروية ، وتضخيم الطاقة، والتضخيم منخفض الضوضاء ، والتبديل عالي التردد. غالبًا ما تتم مطابقة مداخل ومخارج أجهزة MMIC مع مقاومة مميزة تبلغ 50 أوم. هذا يجعل استخدامها أسهل، حيث لا يتطلب توصيل MMICs على التوالي شبكة مطابقة خارجية . بالإضافة إلى ذلك، صُممت معظم معدات اختبار الموجات الميكروية للعمل في بيئة ذات مقاومة 50 أوم.
تتميز الدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة (MMICs ) بصغر حجمها (من حوالي 1 مم² إلى 10 مم² ) وإمكانية إنتاجها بكميات كبيرة، مما ساهم في انتشار الأجهزة عالية التردد مثل الهواتف المحمولة . صُنعت هذه الدوائر في الأصل باستخدام زرنيخيد الغاليوم (GaAs)، وهو شبه موصل مركب من النوع III-V . يتميز زرنيخيد الغاليوم بميزتين أساسيتين مقارنةً بالسيليكون (Si)، المادة التقليدية المستخدمة في تصنيع الدوائر المتكاملة: سرعة الجهاز ( الترانزستور ) وركيزة شبه عازلة . يُسهم هذان العاملان في تصميم وظائف الدوائر عالية التردد. مع ذلك، ازدادت سرعة التقنيات القائمة على السيليكون تدريجيًا مع انخفاض أحجام الترانزستورات، وأصبح من الممكن الآن تصنيع الدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة باستخدام تقنية السيليكون أيضًا. تتمثل الميزة الرئيسية لتقنية السيليكون في انخفاض تكلفة تصنيعها مقارنةً بزرنيخيد الغاليوم. تتميز رقائق السيليكون بأقطار أكبر (عادةً من 8 إلى 12 بوصة مقارنةً بـ 4 إلى 8 بوصات لزرنيخيد الغاليوم) وتكاليف أقل، مما يُساهم في خفض تكلفة الدوائر المتكاملة.
في الأصل، كانت الدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة (MMICs) تستخدم ترانزستورات تأثير المجال المعدني-شبه الموصل (MESFETs) كجهاز فعال. وفي الآونة الأخيرة ، أصبحت ترانزستورات التنقل الإلكتروني العالي (HEMTs) وترانزستورات HEMTs شبه المتماثلة وترانزستورات ثنائية القطب ذات الوصلات غير المتجانسة شائعة الاستخدام.
أظهرت تقنيات أخرى من أشباه الموصلات من النوع III-V، مثل فوسفيد الإنديوم (InP)، أداءً متفوقًا على زرنيخيد الغاليوم (GaAs) من حيث الكسب، وتردد القطع الأعلى، والضوضاء المنخفضة. مع ذلك، تميل هذه التقنيات إلى أن تكون أغلى ثمنًا نظرًا لصغر حجم الرقاقات وزيادة هشاشة المواد.
السيليكون الجرمانيوم (SiGe) هو تقنية أشباه موصلات مركبة تعتمد على السيليكون، وتوفر ترانزستورات أسرع من أجهزة السيليكون التقليدية ولكن بمزايا تكلفة مماثلة.
يُعد نتريد الغاليوم (GaN) خيارًا آخر للدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة (MMICs). [ 1 ] نظرًا لأن ترانزستورات GaN يمكنها العمل في درجات حرارة أعلى بكثير وفولتيات أعلى بكثير من ترانزستورات GaAs، فإنها تُعد مضخمات طاقة مثالية عند ترددات الميكروويف.
انظر أيضاً
مراجع
- التصميم العملي للدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة (MMIC) ، ستيف مارش، منشورات دار أرتيك هاوس، رقم ISBN 1-59693-036-5
- تصميم وتكنولوجيا الدوائر المتكاملة للترددات الراديوية والدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة ، من تحرير آي دي روبرتسون وإس. لوسيزين، منشورات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (لندن) ISBN 0-85296-786-1
- ↑ "مهلة لقانون مور: شريحة بمواصفات عسكرية تكتب الفصل التالي للحوسبة" . آرس تكنيكا . 9 يونيو 2016. تاريخ الاسترجاع: 14 يونيو 2016 .
- الدوائر المتكاملة
- تقنية الميكروويف
