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Kontaktlose Mikroschalter auf der Basis von Dünnschichten aus Aluminiumnitrid und nanokristallinem Diamant

 
: Lang, N.
: Ambacher, O.; Fiederle, M.

:
Fulltext (PDF; )

Freiburg/Brsg., 2015, 146 pp.
Freiburg/Brsg., Univ., Diss., 2015
URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-103954
German
Dissertation, Electronic Publication
Fraunhofer IAF ()

Abstract
Die Architektur heutiger Mobilfunk-Front-Ends kann durch den Einsatz frequenzverstimmbarer Filter bzw. Schalter stark vereinfacht werden. Bis dato wurde eine Reihe mikromechanischer Schalter (MEMS-Schalter) mit unterschiedlichen Anregungsmechanismen entwickelt, darunter zählen elektrostatisch getriebene Kontaktschalter zu den am häufigsten untersuchten. Ein gravierender Nachteil dieser Schalter ist, dass es bei hohen Zykluszahlen zu einem schnellen Verschleiß im Kontaktbereich kommt.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein Resonatorsystem zu entwickeln, das auf einer kontaktlosen Signalübertragung basiert. Dadurch sollen Verschleißerscheinungen minimiert und ein elektrischer Durchbruch verhindert werden. Es wird untersucht, ob dieser neuartige, kontaktlose Schalter für den Betrieb bei hohen Frequenzen geeignet ist und gleichzeitig eine hohe Güte aufweist. Die Schalterfunktion für den Einsatz in dynamischen In-line Schaltern soll durch mechanische Modulation erreicht werden. Außerdem soll eine Frequenzverstimmbarkeit während des Betriebs gegeben sein, um den Anforderungen zukünftiger Hochfrequenzanwendungen gerecht zu werden. Das Resonatorsystem, das in dieser Arbeit im Detail vorgestellt wird, besteht aus zwei sich gegenüberstehenden Mehrschicht-Mikrobiegebalken, die nur durch einen Spalt im Nanometer-Bereich voneinander getrennt sind und unabhängig voneinander angeregt werden können. Die verwendeten Materialien, Aluminiumnitrid und nanokristalliner Diamant, ermöglichen in diesem System die piezoelektrische Anregung bzw. dienen als elastische Schicht und leitfähige Elektrode.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-374658.html