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2026-04-13T22:12:28Z

HC: Ergänze Kategorie:Technisches Fachgebiet

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[[Datei:MMIC example.jpg|mini|Geometrische Struktur des Chips eines MMICs]]
[[Datei:Monolithic microwave integrated circuit MSA0686 fixed.png|mini|Gehäuse des MMIC MSA-0686 und ein Schaltplan des vom Hersteller vorgeschlagenen elektrischen Anschluss dieses Bausteins. Die Versorgung erfolgt durch einen Gleichspannungsanteil an dem Ausgang des MMIC.]]

'''MMIC''' (von ''{{lang|en|Monolithic Microwave Integrated Circuit}}'') sind in der [[Hochfrequenztechnik]] und [[Mikroelektronik]] eine spezielle Klasse von [[Integrated Circuit|integrierten Bauteilen]], Schaltungen oder Systemen.<ref>{{Literatur |Autor=Inder Bahl, P. Bhartia |Titel=Microwave Solid State Circuit Design |Auflage=2. |Verlag=Wiley-Interscience |Ort=New York |Datum=2003 |Sprache=en |ISBN=0-471-20755-1 |Online=https://archive.org/details/microwavesolidst00bahl_0}}</ref> Dabei werden alle aktiven und passiven Komponenten auf einem [[Halbleiter]]-[[Substrat (Materialwissenschaft)|Substrat]] realisiert (Dicke typ. 100 µm). Die [[Miniaturisierung]] ermöglicht Schaltungen bis in den Bereich der [[Millimeterwelle]]n.

Zu unterscheiden sind die hier behandelten MMICs von den MICs. Bei letzteren handelt es sich um ''Microwave integrated circuits'', also um ''nicht monolithisch'' [[Integrierte Mikrowellenschaltung|integrierte Mikrowellenschaltungen]].

== Begriff ==
Unter dem Überbegriff ''{{lang|en|Solid-State Integrated Circuit}}'' versteht man nicht nur Mikrowellenbauelemente und -schaltungen, sondern auch Systeme für andere Frequenzbereiche, bspw. [[Terahertzstrahlung]].<ref>{{Literatur |Autor=Lorene A. Samoska |Titel=An Overview of Solid-State Integrated Circuit Amplifiers in the Submillimeter-Wave and THz Regime |Sammelwerk=IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology |Band=1 |Nummer=1 |Datum=2011-09 |Sprache=en |ISSN=2156-342X |DOI=10.1109/TTHZ.2011.2159558 |Seiten=9–24 |Online=https://ieeexplore.ieee.org/document/6005342/ |Abruf=2023-02-01}}</ref>

== Bauelemente ==
Die Realisierung von [[Widerstand (Bauelement)|Widerständen]] erfolgt in [[Dünnschichttechnologie|Dünnfilmtechnik]] oder dotiertem [[Halbleiter]]material mit [[ohmscher Kontakt]]ierung. [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensatoren]] bestehen aus übereinander gelegten Metallflächen mit [[Siliziumnitrid]] als [[Dielektrikum]]. [[Induktivität (Bauelement)|Induktivitäten]] und [[Transformator]]en entstehen aus Leiterbahnschnecken.

Die Leiterbahnführung erfolgt als [[Streifenleitung]] und ermöglicht die Anwendung von Leitungstransformation und Anordnungen aus gekoppelten Leitungen gemäß der [[Leitungstheorie]]. Die typische Leiterbahnbreite für eine 50-Ω-Leitung beträgt 70 µm, die Dicke eines [[Kopfhaar|menschlichen Haars]].

Darüber hinaus sind [[Durchkontaktierung]]slöcher (VIAs) möglich und sogenannte {{lang|en|air bridges}} für Leiterbahnkreuzungen.

Zu den wesentlichen aktiven Bauelementen zählen [[Schottky-Diode]], [[IMPATT-Diode]], [[Kapazitätsdiode]], [[Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistor]] (MESFET), {{lang|en|[[high-electron-mobility transistor]]}} (HEMT) und {{lang|en|[[heterojunction bipolar transistor]]}} (HBT). Außerdem wird eine Reihe an verschiedenen Bauteilen oder Systemen mittels [[Mikrosystem (Technik)|RF MEMS]] realisiert.

Bei der Materialauswahl kommen [[III-V-Verbindungshalbleiter]]n (z. B. [[Galliumarsenid|GaAs]], [[Galliumnitrid|GaN]]) oder [[II-VI-Verbindungshalbleiter|II-VI]] für Hochfrequenzanwendungen eine aufgrund der [[Bandstruktur]] entscheidende Eigenschaft zu.

== Vor- und Nachteile ==
* Günstige Produktion bei großer Stückzahl
* Geringe Baugröße
* Reproduzierbare gleichbleibende Resultate
* Große Bandbreite
* Lange Entwicklungszyklen
Im Falle von Hochleistungsanwendungen (z. B. [[Radar]] oder in der [[Medizinische Physik]]) kommen weiterhin häufig [[Elektronenröhre|Röhren]] zum Einsatz.<ref>{{Literatur |Titel=Vacuum Electronics |Verlag=Springer Berlin Heidelberg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2008 |Sprache=en |ISBN=978-3-540-71928-1 |DOI=10.1007/978-3-540-71929-8 |Online=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-71929-8 |Abruf=2023-02-01}}</ref>

Bei der [[Dickschicht-Hybridtechnik|Hybrid-MIC-Technik]] kann nur ein Teil der Bauelemente auf dem Substrat (meist Keramiksubstrat) realisiert werden. Der Rest muss bestückt werden und hat aufgrund der Anschlussleitungen entsprechend schlechtere Hochfrequenzeigenschaften.

== Anwendungen ==
MMIC-Geräte finden sich primär in der Luft- und Raumfahrt, Telekommunikation (z. B. [[Long Term Evolution|LTE]], [[5G]], [[Wireless Local Area Network|WLAN]], [[Bluetooth]]) oder beim Militär.

== Hersteller ==
{{Siehe auch|Halbleiterhersteller}}

== Literatur ==
{{Siehe auch|Halbleiter|Mikroelektronik|Hochfrequenztechnik}}

=== Fachbücher ===
* {{Literatur |Autor=Charles E. Free, Colin S. Aitchison |Titel=RF and Microwave Circuit Design: Theory and Applications |Auflage=1 |Verlag=Wiley |Datum=2021 |Sprache=en |ISBN=978-1-119-11463-5 |DOI=10.1002/9781119332237}}
* {{Literatur |Autor=Sammy Kayali, George Ponchak, Roland Shaw |Titel=GaAs MMIC Reliability Assurance Guideline for Space Applications |Verlag=[[Jet Propulsion Laboratory]] |Ort=Pasadena, California |Datum=1996 |Sprache=en |Reihe=JPL Publication 96-25 |Online=https://parts.jpl.nasa.gov/mmic/mmic_complete.pdf}}
* {{Literatur |Autor=Shiban Kishen Koul, Sukomal Dey |Titel=Micromachined Circuits and Devices: Microwave to Sub-millimeter Applications |Verlag=Springer Singapore |Ort=Singapore |Datum=2022 |Sprache=en |Reihe=Lecture Notes in Electrical Engineering |BandReihe=859 |ISBN=9789811694424 |DOI=10.1007/978-981-16-9443-1}}
* {{Literatur |Autor=Sigfrid Yngvesson |Titel=Microwave Semiconductor Devices |Verlag=Springer US |Ort=Boston, MA |Datum=1991 |Sprache=en |ISBN=978-1-4613-6773-4 |DOI=10.1007/978-1-4615-3970-4}}

== Weblinks ==
* [https://www.radartutorial.eu/18.explanations/ex21.de.html MMIC-Technologie] (Radartutorial von Christian Wolff)

== Einzelnachweise ==
<references />
[[Kategorie:Hochfrequenzbauelement]]
[[Kategorie:Integrierter Schaltkreis]]
[[Kategorie:Mikroelektronik]]
[[Kategorie:Halbleiterbauelement]]
[[Kategorie:Technisches Fachgebiet]]

Monolithic Microwave Integrated Circuit - Versionsgeschichte

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