MEMS可变电容器及其驱动方法技术

本文公开了一种MEMS可变电容器及其驱动方法，该MEMS可变电容器包括：第一电极，浮置在第一电极的上部上方的第二电极，在第二电极的侧面处分离开的固定电极，以及设置在第二电极和固定电极之间、连接至第二电极并且通过施加到固定电极的电压来与固定电极物理接触的漂移电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及MEMS可变电容器及其驱动方法。
技术介绍
在移动通信系统中，RF (射频)块被设计为支持若干个频带，具体地，在与频带直接相关的滤波器中所使用的电容器必须使用对于每个频带具有不同电容值的可变电容器(也称为可变电抗)。此外，RF块的部件中的压控振荡器(VCO)可以通过对施加到可变电容器的电压进行调节来改变电容值，从而改变谐振频率。因此，可变电容器是RF块的可调滤波器或压控振荡器中的非常重要的器件。
技术实现思路
技术问题由于电极之间的间距不改变，所以本专利技术解决了以下挑战能够防止由高RF信号的功率所导致的可变电容器的自激。问题的解决方案本公开提供一种MEMS可变电容器，包括第一电极；浮置在第一电极的上部上方的第二电极；在第二电极的侧面处分离开的固定电极；以及设置在第二电极和固定电极之间、连接至第二电极并且通过施加到固定电极的电压来与固定电极物理接触的漂移电极。通过改变施加到第一电极的电压来改变第一电极和第二电极之间的间距。第一电极和固定电极被形成在衬底的上部处，第二电极和漂移电极连接至固定到衬底上的弹簧以使得第二电极浮置在第一电极的上部上方。此外，形成覆盖第一电极的用于防止与第二电极短路的第一绝缘膜，并且在固定电极上形成有用于防止与漂移电极短路的第二绝缘膜。固定电极和漂移电极中的每个都是一对电极或四个电极。此外，第一电极连接至第一电源，固定电极连接至第二电源，而漂移电极连接至地。施加到固定电极的电压是通过用于防止RF信号流动的电阻器来施加的。在衬底和固定电极之间形成有SiC层，并且通过该SiC层来施加提供到固定电极的电压。在本专利技术中，提供了 MEMS可变电容器的驱动方法，包括制作MEMS可变电容器，该MEMS可变电容器包括第一电极，浮置在第一电极的上部上方的第二电极，在第二电极的侧面处分离开的固定电极，以及设置在第二电极和固定电极之间、连接至第二电极并且通过施加到固定电极的电压来与固定电极物理接触的漂移电极；通过对第一电极施加电压来保持第一电极和第二电极之间的间距；以及通过对固定电极施加电压来使漂移电极贴至固定电极。施加到第一电极的电压低于吸合电压。施加到固定电极的电压高于吸合电压。在通过对固定电极施加电压使漂移电极贴至固定电极的步骤之后，还包括使RF信号从第一电极流到第二电极或从第二电极流到第一电极的步骤。专利技术的有利效果本专利技术的MEMS可变电容器具有实现带有不同电容值的可变电感器的效果，因为它可以改变施加到第二电极的电压从而对第一电极和第二电极之间的间距进行不同的调节。 并且，本专利技术的MEMS可变电容器具有即使所施加的RF信号的功率发生变化也不改变电容的效果，因为第一电极和第二电极之间的间距没有改变。而且，本专利技术的MEMS可变电容器具有不会通过高RF信号的功率而使可变电容器自激励的效果，因为第一电极和第二电极之间的间距不改变。此外，本专利技术的MEMS可变电容器通过改变施加到第二电极的电压并且因此调节第一电极和第二电极之间的间距，可以克服电容器的调谐范围随着所施加的RF信号的功率的增大而减小的缺点。附图说明图I是根据本专利技术的MEMS可变电容器的示意性截面图；图2是用于描述根据本专利技术的MEMS可变电容器的实施方式的示意性俯视图；图3是用于描述根据本专利技术的MEMS可变电容器的实施方式的示意性立体图；图4a至4c是用于描述根据本专利技术的MEMS可变电容器的驱动方法的概念视图；图5a至图5c是用于描述根据本专利技术的MEMS可变电容器的驱动方法的平面视图；图6是用于描述在根据本专利技术的MEMS可变电容器上形成用于防止RF信号流目的的电阻器的状态的示意性概念视图；以及图7是用于描述形成应用于本专利技术的用于防止RF信号流目的的电阻器的一个示例的示意性部分截面图。具体实施例方式用于执行本专利技术的最佳模式下面将参考附图来描述本专利技术的实施方式。图I是根据本专利技术的MEMS可变电容器的示意性截面图。根据本专利技术的MEMS可变电容器在结构上包括第一电极101 ;浮置在第一电极101的上部上方的第二电极201 ;在第二电极102的侧面处分离开的固定电极201 ;以及设置在第二电极102和固定电极201之间、连接至第二电极101并且通过施加到固定电极201的电压来与固定电极201物理接触的漂移电极111。此处，第二电极102被限定为以与第一电极101的上部表面分离开给定间距的状态浮置在第一电极101的上部上方。参考图1，在第一电极101形成有第一绝缘膜130,并且将第一绝缘膜130和第二电极102之间的间距表示为“a”，所以第二电极102以给定的间距远离第一电极101的上部表面。并且， 可以将第一电极101定义为下电极，而可以将第二电极102定义为上电极。这样的MEMS可变电容器能够改变施加到第一电极101的电压，因此对第一电极101和第二电极102之间的间距进行不同的调节，从而实现具有多个电容值的可变电容器。并且，通过施加到固定电极201的电压使漂移电极111物理接触至固定电极201来防止第二电极102的运动，以使第一电极101和第二电极102之间的间距保持不变。此时，当施加从第一电极101到第二电极102的RF信号时，该RF信号通过由第一组成的电容器。这里，可以将RF信号从第二电极102施加到第一电极101。因此，由于第一电极101和第二电极102之间的间距(a)不改变，即使所施加的RF信号的功率改变，电容也不发生变化，这也是本专利技术的MEMS可变电容器吸引人之处。并且，本专利技术的第一电极101和第二电极102之间的间距不改变的MEMS可变电容器具有以下优点在高RF信号功率的情况下，可变电容器不自激。而且，本专利技术的MEMS可变电容器改变施加到第一电极101的电压以调节第一电极101和第二电极102之间的间距，具有能克服电容器的调谐范围随着所施加的RF信号的功率的增大而减小的缺点的吸引力。—方面，如图I所示,作为通过MEMS (微电子机械系统)技术来实现的MEMS可变电容器，在衬底500上部形成有第一电极101和固定电极201，并且第二电极102和漂移电极111连接至固定在衬底500上的弹簧(未示出)，第二电极102可以浮置在第一电极101的上部。衬底500可以例如放置在玻璃板或硅板上。并且，在第一电极101上形成的第一绝缘膜130防止与第二电极102短路，在固定电极201上形成的第二绝缘膜131防止与漂移电极111短路。此外，如图I所示，在第一电极101和第二电极102的两侧的每一侧分别形成有‘201’和‘202’固定电极。而且，在第一电极101和‘201’固定电极之间形成‘111’漂移电极，在第二电极102和‘202’固定电极之间形成‘112’漂移电极。S卩，可以应用一对固定电极201、202以及一对漂移电极111、112。此时，当对第一电极101施加电压时，可以将‘111’、‘112’漂移电极与第二电极102以及‘201’和‘202’固定电极分离开。用于本专利技术的模式图2是用于描述根据本专利技术的MEMS可变电容器的实施方式的示意性俯视图，图3是用于描述根据本专利技术的MEMS可变电容器的实施方式的示意性立体图。在本实施方式的MEMS可变电容器中，第二电极102连接至四个漂移电极111、112、113、114，对于四个漂移电极11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴栋灿，尹浚宝，崔东勋，杨贤昊，赵盛培，宋珠荣，李尚勋，韩昌训，金昌郁，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，韩国高等科学技术研究所，
类型：
国别省市：