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欧姆接触式MEMS射频开关
资料介绍
一、基本概念与工作原理
欧姆接触式MEMS射频开关是基于微机电系统（MEMS）工艺制备的、依靠金属接触实现射频信号通断控制的无源射频器件，区别于电容耦合型的 capacitive MEMS开关，欧姆接触式开关依靠可动结构的物理位移让两个接触电极直接贴合，利用电极金属的低阻欧姆特性实现射频信号的导通，在断开状态下依靠两个电极之间的空气间隙实现信号的隔离，是目前MEMS射频开关领域应用最广泛的技术路线之一。
从核心工作原理来看，欧姆接触式MEMS射频开关的通断过程可以分为两个状态：导通状态与断开状态。当未施加驱动信号时，开关依靠预紧应力或者结构本身的弹性力保持断开状态，上下电极之间存在数微米的空气间隙，此时射频信号的传输路径被断开，隔离度达到设计要求；当对驱动结构施加驱动电压后，静电力、电磁力或者热驱动力克服弹性力，拉动可动接触电极向下位移，直到上下接触电极完全贴合，依靠金属接触的低欧姆电阻形成导通路径，射频信号可以低损耗地通过开关。
二、核心结构组成
1. 接触电极系统
接触电极是欧姆接触式开关的核心功能单元，直接决定开关的导通电阻、插入损耗与寿命性能，通常由上下两个电极组成：下电极固定在衬底之上，同时作为射频传输线的一部分；上电极集成在可动MEMS结构上，随可动结构一同位移实现接触与分离。为了保证低欧姆接触电阻，接触电极一般选用低电阻率的金属材料，常见的包括金（Au）、铂（Pt）、铝（Al）、铜（Cu）以及铑（Rh）等改性合金，部分研究还会在接触表面掺杂金刚石类薄膜（DLC）提升硬度，降低接触磨损，延长开关寿命。
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