Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l’article E1425 intitulé « MMIC – Évolution et technologie » paru en 2004, rédigé par Christian RUMELHARD.
RÉSUMÉ
Depuis l'apparition des premiers circuits MMICs (Monolithic Microwave Integrated Circuits ou circuit intégré monolithique hyperfréquence), en 1975, cette technologie n'a cessé d'évoluer et a maintenant de nombreuses applications. Cet article présente les performances, technologies et outils de conception de ces circuits. Puis il détaille plus particulièrement les procédés et étapes technologiques tant pour les filières III-V que Silicium.
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This article addresses the topic of monolithic microwave integrated circuits (MMICs), a technology that has evolved uninterruptedly since 1975, and finds use in many applications. We describe their performance, technology and design tools. More specifically, the process flow and steps for III-V and silicon technologies are detailed.
Auteur(s)
-
Christian RUMELHARD : Professeur au Conservatoire national des arts et métiers - Laboratoire de physique des composants électroniques
INTRODUCTION
La première réalisation de circuits intégrés monolithiques analogiques micro-ondes (en anglais « Monolithic Microwave Integrated Circuits » MMIC) en 1975 a ouvert un nouveau domaine qui n’a cessé d’évoluer. Alors que son développement a d’abord été entraîné par des applications militaires, la plupart des applications sont maintenant civiles : soit des applications pour le grand public telles que les radiocommunications terrestres, soit des applications à hautes performances comme dans les répéteurs micro-ondes à bord de satellites. Cette évolution est rappelée dans la première partie de l’article. Une seconde partie est consacrée à la description rapide de la technologie. Cette description est destinée à faire comprendre les techniques de base qui sont employées et elle devrait permettre à des concepteurs de circuits de mieux saisir l’origine des variations statistiques des performances électriques inévitables et qui devront absolument être prises en compte dans la conception des circuits monolithiques.
Cette étude des circuits intégrés monolithiques micro-ondes se compose de plusieurs articles :
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KEYWORDS
telecommunication | space and defense | high frequence microelectronics
VERSIONS
- Version courante de avr. 2016 par Gilles DAMBRINE, Didier BELOT, Pascal CHEVALIER
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Présentation
Technologie des MMIC1. Présentation des MMIC
1.1 Évolution des circuits électroniques en fréquence et en complexité : origine des MMIC
-
Depuis ses débuts, l’électronique s’est engagée dans une course aux hautes fréquences qui a conduit à réaliser de nombreux circuits dans le domaine des micro-ondes, autour de 2 GHz au début des années 1940, et maintenant jusqu’à plusieurs centaines de GHz.
Les éléments actifs de ces circuits ont d’abord été des tubes : magnétrons, klystrons, tubes à onde progressive, puis gyrotrons. Ces tubes sont d’ailleurs encore utilisés actuellement pour de nombreuses applications nécessitant une forte puissance comme les fours à micro-ondes, les radars, les télécommunications, la radiodiffusion par satellites ou les accélérateurs de particules.
Différentes diodes ont ensuite constitué des sources micro-ondes à l’état solide. Elles délivraient des puissances plus faibles mais ont été systématiquement utilisées dans les circuits de réception et dans certains circuits d’émission. Il s’agit des diodes à effet tunnel, des diodes Gunn ou des diverses diodes à avalanche.
Depuis leur invention en 1948, les transistors n’ont cessé, à leur tour, d’augmenter leur fréquence de fonctionnement. Les transistors bipolaires en silicium ont atteint des fréquences de quelques GHz à la fin des années 1960. Mais ils furent bientôt concurrencés par les transistors à effet de champ en arséniure de gallium (GaAs) qui sont devenus disponibles au début des années 1970 en atteignant des fréquences de 10 à 20 GHz.
À cette époque, les circuits étaient réalisés en disposant et soudant des composants actifs (diodes ou transistors) ou passifs (résistances, selfs, capacités) sur un substrat en alumine sur lequel des lignes étaient préalablement réalisées par des techniques de photogravure. Ces circuits ont alors été appelés « circuits intégrés micro-ondes ».
En 1975 a été réalisé le premier vrai circuit intégré micro-ondes analogique basé sur un transistor ...
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Présentation des MMIC
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PENGELLY (R.S.) - Broad band lumped element X-band GaAs FET amplifiers (Amplificateurs à FET GaAs à large bande et constitué d’éléments localisés) - , Proceedings of 5th European Microwave Conference, Sept. 1975, p. 301-305.
-
(2) - SZE (S.M.) - Semiconductor Devices Physics and Technology (Physique et Technologie des Composants à Semi-conducteurs) - , John Wiley and Sons, 1985.
-
(3) - WILLIAMS (R.) - Modern GaAs Processing Methods (Méthodes modernes pour le process de GaAs) - , Artech House, 1990.
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