【摘 要】
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MEMS开关电介质层中的电荷注入是影响开关可靠性的关键因素。电介质注入会导致开关工作电压漂移,甚至失效。为了更好地研究和应用MEMS开关,有必要对电介质注入进行实验验证。
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MEMS开关电介质层中的电荷注入是影响开关可靠性的关键因素。电介质注入会导致开关工作电压漂移,甚至失效。为了更好地研究和应用MEMS开关,有必要对电介质注入进行实验验证。目前电介质注入的实验验证结构或方法比较复杂,且实验仪器昂贵。为了更有效地研究开关的电介质注入,本论文首次提出了一种新型的毫米波MEMS开关电介质层电荷注入的实验验证结构,并完成了仿真、版图设计、流片及测试。该结构把两个相同的开关与两个可变电阻,以及电流计相连,形成一个电桥结构。当MEMS开关外加驱动电压后就会形成电介质注入,其电容-电压曲线(C-V曲线)会发生相应的漂移。如果对两个开关预先外加不同驱动电压使其电介质注入情况不一致,则在进行测试的时候两个开关在同样的驱动电压下的等效电容会变得不同。利用电桥结构将两个开关电容比值等效为两个可变电阻比值,就可以完成实验。只要实验验证过程直流电压源提供足够精确的电压,可变电阻的阻值准确,本论文的MEMS开关电介质注入的测试结构就能得到足够精确的实验结果。
为了进一步研究开关可靠性,必须知道相关的材料特性,如残余应力等。本论文针对这些重要的材料特性,提出了相应的测试结构,利用Intellisuite验证了这些测试结构适用于本论文所采用的工艺,并完成了版图设计和测试。
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