悬臂式RF MEMS开关的设计与研制  

Design of Micro Electro Mechanical System RF Switch

作　　者：郭方敏[1] 赖宗声[1] 朱自强[1] 贾铭[1] 初建朋[1] 范忠[1] 朱荣锦[1] 戈肖鸿[2] 杨根庆[2] 陆卫[3] 

机构地区：[1]华东师范大学信息科学和技术学院,上海200062 [2]中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室,上海200050 [3]中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海200083

出　　处：《Journal of Semiconductors》2003年第11期1190-1195,共6页半导体学报（英文版）

基　　金：国家重点基础研究发展规划 (No.G19990 3 3 10 5 );国家杰出青年基金(批准号 :6992 5 40 9)资助项目~~

摘　　要：介绍了一种制作在低阻硅 (3～ 8Ω· cm)上的悬臂式 RF MEMS开关 .在 Cr/ Au CPW共面波导上 ,金 /Si Ox Ny/金三明治结构或电镀金作为悬置可动臂 ,静电受激作为开关机理 .当开关处于“关断”态 ,其隔离度小于- 35 d B(2 0～ 4 0 GHz) ;阈值电压为 13V ;开关处于“开通”态 ,插入损耗为 4～ 7d B(1～ 10 GHz) ,反射损耗为 - 15 d B.另外 ,还分析了开关的悬臂梁弯曲度与驱动电压的关系 ,并应用 ANSYS软件对开关进行了电学。The simple design,fabrication and result of surface micromachined switch are presented.It consists of Cr Au coplanar wave guide (CPW) made on a low resistivity of the silicon substrate (3～8Ω·cm ),using a suspended SiO x N y micro beam as cantilever arm,a chromium to gold electrical contact,and electrostatic actuation as switch mechanism.The voltage as a function of beam deflection,electricity and mechanics simulations of RF switch by software ANSYS is presented.The switch has an electrical isolation ( S 21 ) of -30dB in the 'Off' state and an insertion loss of 4～7dB from 1 to 10GHz with a reflecting loss ( S 11 ) of -15dB in the 'On' state.The high insertion loss is attributed to generation of parasitic current in low resistivity of the silicon substrate.

关 键 词：悬臂梁 插入损耗 隔离度 ANSYS软件 阈值电压 

分 类 号：TN402[电子电信—微电子学与固体电子学]