Công tắc MEMS điện áp siêu thấp sử dụng cấu trúc bản lề gập
Tóm tắt
Một công tắc hệ thống cơ điện vi mô (MEMS) điện áp siêu thấp cho các ứng dụng mạch tích hợp (IC) tiêu tốn ít năng lượng đã được đề xuất, chế tạo và chứng minh. Cấu trúc bản lề gập cho phép một cấu trúc chùy lớn được treo với khoảng cách không khí được thiết kế, hiệu quả trong việc ngăn chặn sự biến dạng không mong muốn. Điện áp kích hoạt của công tắc được đo là 1,7 V, là mức thấp nhất trong số các công tắc tĩnh điện. Không có sự thay đổi nào trong điện áp kích hoạt cho đến 106 vòng lặp kích hoạt, cho thấy sự ổn định của điện áp kích hoạt thấp trong kích hoạt tĩnh điện lần đầu tiên. Điện trở tiếp xúc khoảng 12 Ω, do một lực tiếp xúc thấp dưới 1 μN mặc dù có tiếp xúc Au–Au.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Chen F, Spencer M, Nathanael R, Wang C, Fariborzi H, Gupta A, Kam H, Pott V, Jeon J, Liu TJK, Markovic D, Stojanovic V, Alon E: Demonstration of integrated micro-electro-mechanical (MEM) switch circuits for VLSI applications. IEEE ISSCC 2010, ᅟ: 150–151.
Lee JO, Song YH, Kim MW, Kang MH, Oh JS, Yang HH, Yoon JB: A sub-1-volt nanoelectromechanical switching device. Nat Nanotech 2013, 8: 36–40. 10.1038/nnano.2012.208
Proie RM Jr, Polcawich RG, Pulskamp JS, Ivanov T, Zaghloul M: Development of a PZT MEMS switch architecture for low-power digital applications. J Microelectromech Syst 2011, 20: 1032–42. 10.1109/JMEMS.2011.2148160
Lee HC, Park JY, Bu JU: Piezoelectrically actuated RF MEMS DC contact switches with low voltage operation. IEEE Microw Compon Lett 2005, 15: 202–4. 10.1109/LMWC.2005.845689
Kim MW, Song YH, Yang HH, Yoon JB: An ultra-low voltage MEMS switch using stiction-recovery actuation. J Micromech Microeng 2013, 23: ᅟ. doi:10.1088/0960–1317/23/4/045022
Kim JM, Park JH, Baek CW, Kim YK: The SiOG-basedsingle-crystalline silicon (SCS) RF MEMS switch with uniform characteristics. J Microelectromech Syst 2004, 13: 1036–42. 10.1109/JMEMS.2004.838365
Nguyen CTC: Micromachining technologies for miniaturized communication devices. Proc SPIE 1998, 3514: 24–38. 10.1117/12.323893
Tang WC, Nguyen TCH, Howe RT: Laterally driven polysilicon resonant microstructures. Sens Actuators 1989, 20: 25–32. 10.1016/0250-6874(89)87098-2
Ko SD, Lee JO, Yang HH, Kim MW, Song YH, Yoon JB: An insulating liquid environment for reducing adhesion in a microelectromechanical system. Appl Phys Lett 2011, 99: ᅟ. 113516 http://dx.doi.org/+10.1063/1.3640228
Majumder S, McGruer NE, Adams GG, Zavracky PM, Morrison RH, Krim J: Study of contacts in an electrostatically actuated microswitch. Sens Actuators A 2001, 93: 19–26. 10.1016/S0924-4247(01)00627-6
Kwon H, Jang SS, Park YJ, Kim TK, Kim YD, Nam HJ, Joo YC: Investigation of the electrical contact behaviors in Au-to-Au thin-film contacts for RF MEMS switches. J Micromech Microeng 2008, 18: ᅟ. doi:10.1088/0960–1317/23/4/045022
Ke F, Miao J, Oberhammer J: A ruthenium-based multimetalcontact RF MEMS switch with a corrugated diaphragm. J Microelectromech Syst 2008, 17: 1447–59. 10.1109/JMEMS.2008.2004786
Knoll AW, Grogg D, Despont M, Duerig U: Fundamental scaling properties of electro-mechanical switches. New J Phys 2012, 14: 123007. doi:10.1088/1367–2630/14/12/123007 10.1088/1367-2630/14/12/123007