Kontaktlose Mikroschalter auf der Basis von Dünnschichten aus Aluminiumnitrid und nanokristallinem Diamant

Die Architektur von Mobilfunk-Front-Ends kann durch den Einsatz frequenzverstimmbarer Filter bzw. Schalter stark vereinfacht werden. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Resonatorsystem zu entwickeln, das auf einer kontaktlosen Signalübertragung basiert. Die Schalterfunktion soll durch mechanische Modulation erreicht werden und es soll eine Frequenzverstimmbarkeit während des Betriebs gegeben sein. Zwei sich gegenüberstehende Mehrschicht-Mikrobiegebalken, aus Aluminiumnitrid und nanokristallinem Diamant, die nur durch einen Spalt im Nanometer-Bereich voneinander getrennt sind bilden das Resonatorsystem.

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Die Architektur heutiger Mobilfunk-Front-Ends kann durch den Einsatz frequenzverstimmbarer Filter bzw. Schalter stark vereinfacht werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein Resonatorsystem zu entwickeln, das auf einer kontaktlosen Signalübertragung basiert. Dies soll Verschleißerscheinungen minimieren und einen elektrischen Durchbruch verhindern. Es wird untersucht, ob dieser neuartige, kontaktlose Schalter für den Betrieb bei hohen Frequenzen geeignet ist. Die Schalterfunktion soll durch mechanische Modulation erreicht werden. Außerdem soll eine Frequenzverstimmbarkeit während des Betriebs gegeben sein, um den Anforderungen zukünftiger Hochfrequenzanwendungen gerecht zu werden. Das Resonatorsystem, das in dieser Arbeit im Detail vorgestellt wird, besteht aus zwei sich gegenüberstehenden Mehrschicht-Mikrobiegebalken, die nur durch einen Spalt im Nanometer-Bereich voneinander getrennt sind und unabhängig voneinander angeregt werden können. Die verwendeten Materialien, Aluminiumnitrid und nanokristalliner Diamant, ermöglichen in diesem System die piezoelektrische Anregung bzw. dienen als elastische Schicht und leitfähige Elektrode.