一文解析MEMS半导体元件

　　MEMS是随着半导体集成电路微细加工威廉希尔官方网站 和超精密机械加工威廉希尔官方网站 的发展而发展起来的，目前MEMS加工威廉希尔官方网站 还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室威廉希尔官方网站 流程的芯片集成化。MEMS元件主要可分为以下：

　　一、微机械高Q电感

　　体微机械加工降低了传统片上平面电感的寄生效应，这种寄生效应通常会降低电感的品质因数（Q）。

　　图中显示了一个体微机械感应器的例子，其中基板已从螺旋轨迹下方被消除。在6到18GHz的频率下，测得的Qs范围从6到28，典型的电感器图显示了一个使用机器制造螺线管式电感器的例子。

　　类似地，机械加工也被用来在基板上产生类似螺线管的电感器。图5显示了这种方法的一个示例。在质量因数为2.8ghz时，获得了质量因数为2.8ghz的电感。

　　二、MEMS变容二极管

　　MEMS基变容二极管主要有平行板和交指电容两种类型。上述类型的一些变体也已被证明。

　　在平行（两个或三个）平板方法中，顶板通过悬挂弹簧与底板保持一定距离，该距离随外加电压引起的板间静电力而变化

　　在叉指法中，电容器的有效面积是通过改变梳状板手指的啮合程度来改变的。梳齿驱动型执行器利用这种方法。

　　三、MEMS开关

　　MEMS开关具有低插入损耗、高隔离度和高线性度。许多开关，基于一些驱动机制和拓扑结构，已经被证明。其中包括静电、压电、热、磁、双金属（形状记忆合金）。

　　四、腔谐振器

　　利用MEMS可以接近宏观波导谐振器的性能水平。作为一个例子，用于X波段的微机械加工腔谐振器，对于尺寸为16×32×0.465mm的腔体，其空载Q为506。这只比从相同尺寸的矩形腔中获得的空载Q值低3.8%

　　五、微机械谐振器

　　机械谐振器能够在10000-25000范围内显示Q。微机械谐振器也可以使用垂直位移谐振器来实现这一点，在垂直位移谐振器中，悬臂梁被设置为一个跳水板状的垂直振动，以响应静电激励；而横向位移谐振器，其运动通过激励梳状结构来激发。对于更高的频率，可以使用薄膜体声波谐振器（FBAR），该谐振器由一层压电材料构成。

　　六、微机械齿轮

　　图中显示了静电微型发动机输出齿轮耦合到一个双级齿轮传动系统，驱动齿条和小齿轮滑块。这是使用Sandia超平面多层MEMS威廉希尔官方网站 （SUMMiT）制造的。

　　七、MEMS旋转电机

　　采用多用户MEMS工艺制作了静电旋转电机。