[發明專利]低功函數電元件

無效

• 申請號: 200910165590.2
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101635229A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: M·F·艾米;S·E·小韋弗;S·E·雷迪;O·普拉卡什;E·伯克肯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01H59/00
• 分類號: H01H59/00;B81B7/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;曹 若

技術領域

本發明大體上涉及電元件的領域。更加具體地，本發明涉及包含了低功函數材料的電元件。

背景技術

微機電系統(MEMS)表示例如傳感器和致動器等的機械元件與電子設備通過微制造技術在襯底上的集成。當電子設備使用集成電路制造技術制造時，微機電元件典型地使用可兼容的微機械加工工藝制造，例如微影工藝(lithographic?process)。使用微影工藝的能力是關鍵優勢。例如，它給予控制MEMS的特征尺寸以很大便利。微影工藝還能夠對制造工藝快速縮放尺寸以制造MEMS陣列。

MEMS技術適合于制造例如致動器或開關等對于它們的工作其要求有限移動范圍的元件。開關陣列也可基于MEMS技術實現。

MEMS的一種類型包括懸置連接構件，其可以例如懸臂等的可移動梁的形式。這樣的器件還可包括可是靜電型的致動機構以引起懸置連接構件的移動。該移動通過引起懸置連接構件的表面和該MEMS的鄰近部件的表面之間的電接觸的“接通”和“切斷”使該MEMS的任何兩個或多個部件之間能夠電連通。該移動還可充當引起所討論的兩個表面之間的電連通的大小變化的方法。

這樣的器件的一個關鍵的品質因數是在通過懸置連接構件的移動而使得不同元件之間接觸電阻成為電連通。影響MEMS性能可靠性的相關問題涉及所討論的兩個元件之間的起弧和/或它們的焊接的可能性。這個起弧和/或焊接可導致接觸電阻的不可控的變化，并且實際上還可導致電接觸的暫時或永久的卡死。

當例如在嚴酷的環境中采用這樣的器件時，這些問題特別地有關。決定例如基于懸臂的MEMS等的MEMS的工作的一個因素是懸置連接構件所放置的周邊環境。因此，MEMS經常封裝在密封條件中以確保圍繞它的部件的“清潔的”和已知的環境。環境的這個控制減小了由于在部件上污染物的累積而降低MEMS的性能的可能性。

即使在嚴酷的環境中可以起作用的可靠的和成本高效的MEMS和MEMS陣列的開發是MEMS技術面對的挑戰之一。另外，對于MEMS陣列存在可以使用與現有的集成電路制造基礎設施兼容的技術制造的需求。

帶有改進的電接觸的MEMS以及可以容易地使用現有的集成電路制造基礎設施制造的MEMS因此將是非常可取的。

發明內容

本發明的實施例針對電元件和電元件的陣列。

包括至少兩個在斷開位置和閉合位置之間關于彼此可移動的電觸點的電元件，其中電觸點中的至少一個包括具有小于大約3.5eV的功函數的材料，并且其中在閉合位置，電觸點之間的距離大于0nm并且高達約30nm。

包括多個電開關的器件，其中每個電開關包括至少兩個在斷開位置和閉合位置之間關于彼此可移動的電觸點，并且其中電觸點中的至少一個包括具有小于大約3.5eV的功函數的材料，并且其中在閉合位置，電觸點之間的距離大于0nm并且高達約30nm。

這些和其他的優勢和特征將通過下列與附圖結合提供的本發明的優選實施例的詳細說明更加容易理解。

附圖說明

總的來說參考附圖，將理解圖示是為了說明本發明的優選實施例而不是要限制本發明到其中。

圖1是根據本發明的示范實施例的電元件的圖示。

圖2是根據本發明的示范實施例的在斷開位置的開關的側視圖的圖示。

圖3是根據本發明的示范實施例的在閉合位置的開關的側視圖的圖示。

圖4是根據本發明的示范實施例的在閉合位置的開關的側視圖的圖示。

圖5是根據本發明的示范實施例的電元件的陣列的圖示。

元件列表

100電元件??????????212第一距離

102第一電觸點??????218第二電觸點

104坐標軸系統??????300開關200的剖視圖

106第二電觸點??????400開關

108坐標軸系統??????402可移動連接構件

110第一距離????????404襯底

112電連通??????????406第一電接觸表面

114第一電觸點??????408第二電接觸表面

116第二電觸點??????416間隙

118第二距離????????418第二電觸點

200開關????????????500電元件陣列

202可移動連接構件??502多個電元件

204襯底????????????504封裝體

206電接觸表面??????506通信通道

208第二電接觸表面??508電子電路

210機械構件

具體實施方式