MEMS开关
MEMS开关MEMS开关就是MEMS技术的具体应用。顾名思义,开关就是来控制电路通断状况的，高效、快速反应、准确、重复使用频率、高可靠性是现代电路系统对开关的特殊要求。MEMS开关的研究始于1979年IBM的K.E.Peterson，随后经过了二十几年的发展，由于薄膜的柔软和变形，MEMS开关始终没有取得人们预期的成绩。随着通讯频率的不断增高，现有的半导体开关因不能满足频率的升高而失去开关能力。MEMS开关的出现为高科技电路系统的发展提供了有力的保障,他在各个领域的电路控制方面有广泛的应用。
技术 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微电子机械系统)始于20世纪60年代，加利福尼亚和贝尔实验室开发出微型硅压力传感器，70年代开发出硅片色谱仪、微型继电器。70～80 年代利用微机械技术制作出多种微小尺寸的机械零部件。1988年UC-Muller小组制作了硅静电马达，1989年NSF召开研讨会，提出了“微电子技术应用于电(子)机系统”。微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。他可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。他用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。微电子机械系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，该技术将对未来人类生活产生革命性的影响，他涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。
技术的基本特点主要包括：
尺寸在毫米到微米范围内；
基于硅微加工技术制造；
与微电子芯片类同,可以批量、低成本生产；
MEMS机械一体化代表一切具有能量转化、传输等功能的效应:包括力、热、声、光、磁乃至化学、生物等；
MEMS 目标是具有智能化的微系统。?
目前对MEMS 的需求产业主要来自于汽车工业、通信网络信息业、军事装备应用、生物医学工程；而按专业MEMS 分4大类：传感MEMS技术、生物MEMS技术、光学MEMS技术、射频MEMS技术。
特点在MEMS开关发明之前，高频转换都是由发明于20世纪70年代的机械式或者干簧继电器来完成的。最近十
年，MEMS技术取得了飞速发展，出现了一大批新型传感器、微机械、微结构和控制元件，有些器件和结构已实现了商业化，而有些即将被推入市场。MEMS技术提高了转换效率，最早的MEMS开关是Petersen于1979年研制的0.35 μm厚、金属包覆的静电悬臂梁开关。但由于制作工艺的限制，此后的十年里MEMS开关没有取得太大的进展。直到20世纪90年代，MEMS开关才获得了巨大发展。1991年，Larson制作了旋转传输线式开关。1995年，Yao采用表面微加工工艺制作悬臂梁开关。1996年，Goldsmith研制出低阈值电压的膜开关。为了降低开关的阈值电压，提高开关的开态稳定性和能量处理能力，1998年Pachero设计了螺旋型悬臂式和大激励极板的MEMS开关结构。开关是微波信号变换的关键元件。和传统的P-I-N二极管开关及FET 开关相比，由于消除了P-N结和金属半导体结，MEMS开关具有以下优点：
(1) 减小了欧姆接触中的接触电阻和扩散电阻，显著地降低了器件的欧姆损耗，高电导率金属膜能以极低的损耗传输微波信号；
(2) 消除了由于半导体结引起的?I-V?非线性，显著减小了开关的谐波分量和互调分量，并且提高了RF MEMS开关的能量处理能力；
(3) RF MEMS开关静电驱动仅需极低的瞬态能量，其典型值大约是10 nJ。当然，MEMS开关微秒级的开关速度使他们无法应用于高速领域。
由于没有非线性，减少了开关谐波分量，提高了开关处理能力。因此，MEMS开关线性度佳、隔离度高;驱动功耗低；工作频带宽，截止频率高(一般大于1 000 GHz)。MEMS开关主要采用静电驱动，从其在电路中的应用，可分成金属-金属接触的电阻接触串联开关和金属-绝缘-金属接触的电容耦合并联开关。
相对于其他的MEMS器件及系统研究，射频微电子机械系统(RF MEMS)是近年出现的新研究领域，所谓RF MEMS就是利用MEMS技术制作各种用于无线通讯的射频器件或系统。RF MEMS包括应用于无线通讯领域的各种无源器件如：高Q值谐振器、滤波器、RF MEMS开关、微型天线以及电感、电容等。
发展及现状 给出了传统半导体开关和近二十多年开发出来的MEMS开关的比较，现在在高频通讯中大量使用的就是PIN和FET半导体开关，对于这种现有的半导体开关，从表中比较可以看出，随着频率的不断升高，其开关特性越来越低。如FET开关，40~100 GHz频率段，几乎失去了开关作用。PIN二极管开关也发生类似的劣化。?
与此相反，有实质性狭缝和金属接点的MEMS开关却能通过实质性金属接点的开合，在高频段维持很高的绝缘指标。这就是机械式开关在高频通讯中复活并被人们寄予厚望的原因。并且，狭缝机距离的增高，开关的高频绝缘还可设计得更高。MEMS是使用半导体技术制作三维结构的细微可动元件的技术。Above IC中在CMOS LSI上嵌入有基于MEMS的RF开关,该公司打算将Above IC配备到手机等便携终端上使用,目的是提高手机的基本性能，其中包括通话时间的延长等。意法合资的意法半导体(STMicroelec-tronics，ST)目前发表了运用基于MEMS的“Above IC”技术试制成功的RF开关样品。[1]