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MEMS开关

点击量:941 日期:2023-09-26 编辑:硅时代

MEMS器件在射频比如无线通信上有很好的应用。RF MEMS谐振器和诱导器品质因子在微波上有大幅度提高。MEMS开关极大地改进了高频性能和降低了能耗。

自从1979年彼特森(K. E. Petersen)提出微加工继电器以来,许多种类的MEMS开关被开发出来。随着微加工技术的发展,MEMS开关的价格因为材料成本的降低和使用寿命的延长而下降。 

MEMS开关是用微机械加工技术集成在普通硅片上的开关。它用在射频到毫米波(0.1到1000GHz)的通讯上。与传统半导体器件比如双极型晶体管和金属氧化物场效应晶体管相比,MEMS开关的优点在于信号失真小、信号跟驱动隔开、功耗低、线性好、尺寸小和寿命长等。它可以被广泛地应用于远程通讯系统、无线通讯、自动测试设备和快速数据采集等。 

MEMS开关的工作原理各式各样,大多数用静电驱动。MEMS开关的微接触力从几十到几百微牛顿,其基本电学性能主要是在这个范围内的接触电阻、击穿电压、热耗散和表面损毁等。 

表一列出了MEMS继电器(MMR)跟砷化钾场效应管、二极管以及电磁继电器(EMR)的性能比较。 

大多数MEMS开关的结构包含三部分:(1)机械可活动部件——悬臂或横梁;(2)电驱动部件——电容或线圈;(3)信号线路——接触点和引线。对应不同的驱动机制,相应的MEMS开关的类型有静电、电磁、压电体以及热等。下面是几种典型的MEMS开关。

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