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MEMS開關
點擊量:1743 日期:2023-09-26 編輯:硅時代
MEMS器件在射頻比如無線通信上有很好的應用。RF MEMS諧振器和誘導器品質因子在微波上有大幅度提高。MEMS開關極大地改進了高頻性能和降低了能耗。
自從1979年彼特森(K. E. Petersen)提出微加工繼電器以來,許多種類的MEMS開關被開發(fā)出來。隨著微加工技術的發(fā)展,MEMS開關的價格因為材料成本的降低和使用壽命的延長而下降。
MEMS開關是用微機械加工技術集成在普通硅片上的開關。它用在射頻到毫米波(0.1到1000GHz)的通訊上。與傳統(tǒng)半導體器件比如雙極型晶體管和金屬氧化物場效應晶體管相比,MEMS開關的優(yōu)點在于信號失真小、信號跟驅動隔開、功耗低、線性好、尺寸小和壽命長等。它可以被廣泛地應用于遠程通訊系統(tǒng)、無線通訊、自動測試設備和快速數據采集等。
MEMS開關的工作原理各式各樣,大多數用靜電驅動。MEMS開關的微接觸力從幾十到幾百微牛頓,其基本電學性能主要是在這個范圍內的接觸電阻、擊穿電壓、熱耗散和表面損毀等。
表一列出了MEMS繼電器(MMR)跟砷化鉀場效應管、二極管以及電磁繼電器(EMR)的性能比較。
大多數MEMS開關的結構包含三部分:(1)機械可活動部件——懸臂或橫梁;(2)電驅動部件——電容或線圈;(3)信號線路——接觸點和引線。對應不同的驅動機制,相應的MEMS開關的類型有靜電、電磁、壓電體以及熱等。下面是幾種典型的MEMS開關。