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 traits the topic of MMICs (Monolithic Microwave Integrated Circuits) involving technologies and design tools. More precisely, the process flow and steps are detailed in the case of III-V and silicon technologies.
Auteur(s)
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Gilles DAMBRINE : Professeur à l’Université de Lille, - Institut d’Électronique de Microélectronique et de Nanotechnologies, IEMN, France
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Didier BELOT : Ingénieur (PhD, HDR), STMICROELECTRONICS, Crolles, France
-
Pascal CHEVALIER : Ingénieur (PhD), STMICROELECTRONICS, Crolles, France
INTRODUCTION
La première réalisation de circuits intégrés monolithiques analogiques micro-ondes (Monolithic Microwave Integrated Circuit : MMIC) en 1975 a ouvert un nouveau domaine qui n’a cessé d’évoluer. Alors que le développement de ces circuits a d’abord été entraîné par le secteur militaire, la plupart des applications sont maintenant civiles : soit pour le grand public telles que les radiocommunications terrestres, soit à hautes performances comme dans les répéteurs micro-ondes à bord de satellites. À l’origine, les MMICs concernaient exclusivement les technologies III-V, ils se sont étendus par la suite aux technologies silicium. Dans une première partie, nous présentons l’état de l’art et les potentialités fréquentielles des MMICs, les principales filières technologiques et leurs domaines d’applications. Nous y décrivons les principales étapes et outils de conception des MMICs. Une seconde partie est consacrée à la description générique de la technologie des MMICs suivie des étapes particulières aux technologies III-V et silicium.
Cette étude des circuits intégrés monolithiques micro-ondes se complète de plusieurs autres articles :
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[E 1426] « MMIC : composants – Transistors, technologies et modélisation »,
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[E 1427] « MMIC : composants – Composants passifs et circuits de polarisation »,
-
[E 1429] « MMIC – Oscillateurs, mélangeurs, convertisseurs ».
Un glossaire et une liste d’acronymes sont présentés en fin d’article.
KEYWORDS
telecommunication | space and defense | high frequence microelectronics
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2004 par Christian RUMELHARD
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
1. Présentation des MMICs
1.1 Applications des MMICs
Les MMICs (Monolithic Microwave Integrated Circuits) constituent une famille de circuits intégrés destinés aux applications hautes fréquences. Il faut souligner que la gamme micro-onde couvre des fréquences allant de quelques GHz à quelques dizaines de GHz, néanmoins sous l’appellation MMIC sont regroupés également les circuits fonctionnant bien au-delà et ce, jusqu’à quelques centaines de GHz. Il s’agit des gammes d’ondes millimétrique et submillimétrique.
Les MMICs des filières technologiques III-V et silicium sont présents dans les champs applicatifs des télécommunications, de la défense et du spatial. Ils constituent par exemple les modules d’émission/réception pour les systèmes de télécommunication, les radars, les instruments de détection, de mesure ou d’observation, tant pour les applications civiles que militaires. Un MMIC peut correspondre à une fonction électronique élémentaire (amplificateur, oscillateur, mélangeur, etc.) ou à un ensemble de fonctions constituant un système. Principalement pour les filières technologiques (§ 1.2), les fonctions ou l’ensemble de fonctions électroniques peuvent être de type analogique, numérique ou mixte.
HAUT DE PAGE1.2 Filières technologiques
Nous conseillons au lecteur de consulter l’article [E 1426] où sont décrits les principaux types de transistors hautes fréquences relatifs aux différentes filières technologiques de MMICs.
Il existe deux familles technologiques : les filières silicium et les filières III-V. Ces deux familles technologiques permettent la fabrication de MMICs soit à base de transistors à effet de champ, soit à base de transistors bipolaires.
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Présentation des MMICs
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.
-
(4) - SAMOSKA (L. A.) - An Overview of Solid-State Integrated Circuit Amplifiers in the Submillimeter-Wave and THz Regime, IEEE Trans. on THz Science and Techology, - Vol. 1, No. 1, September 2011, pp. 9-24.
-
(5) - DEAL (W.) - THz Monolithic Integrated Circuits Using InP High Electron Mobility Transistors, IEEE Trans. on THz Science and Techology, - Vol. 1, No. 1, September 2011, pp. 25-32.
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...
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