Rezonanses metode nanoelektromehāniska slēdža ieslēgšanas sprieguma samazināšanai

Abstract

Nanoelektromehāniskajiem (NEM) slēdžiem ir potenciāls aizstāt mikroelektromehāniskos (MEM) slēdžus. Tomēr pirms tas ir iespējams, jāpārvar ar NEM slēdža darbību saistītas problēmas, piemēram, lielais ieslēgšanās spriegums, kas ne tikai ierobežo NEM slēdžu integrāciju elektriskajās shēmās, bet arī var izraisīt slēdža aktīvās komponentes pārdegšanu un neatgriezenisku palikšanu kontaktā. Šajā darbā tika izstrādāta metodika efektīvākai nanovadu pārnešanai uz adatas smailā gala. Tika nomērītas NEM slēdžu aktīvo elementu mehāniskās īpašības - noteikti Ge un CuO nanovadu Junga moduļi. Tika teorētiski izpētīta un eksperimentāli demonstrēta NEM slēdža ieslēgšanās elektrostatiskajā laukā, noteikti ieslēgšanās spriegumi. Izmantojot nanovada rezonanses metodi, tika demonstrēta slēdža ieslēgšanās sprieguma samazināšana par veselu kārtu.

Nanoelectromechanical (NEM) switches show great potential for replacing microelectromechanical (MEM) switches. But firstly, they need to overcome problems related to their working principles such as high jump-in voltage. Not only that high jump-in voltage that decrease it integration possibilities, but also can result in permanent stiction of active element and in its burn out, that leads to systems failure. In this paper is shown new method for nanowire transfer to needles sharp end. Were determined NEM switch active elements mechanical properties such as Ge and CuO nanowire Young’s modulus. Demonstrated NEM jump-in contact, measured and calculated its jump-in voltages. Demonstrated reduction of jump-in voltage using resonance method.