DE60311125T2 - Mikroelektromechanische vorrichtung und verfahren von akustischen overflächenwellen - Google Patents

Mikroelektromechanische vorrichtung und verfahren von akustischen overflächenwellen Download PDF

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    • H03H9/6403—Programmable filters

Description

  • ERFINDUNGSGEBIET
  • Das Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft mikroelektromechanische Systeme (MEMS) und betrifft insbesondere MEMS-Vorrichtungen und Verfahren für das Schalten von akustischen Oberflächenwellen (AOW).
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Filter und Schalter werden häufig in Kombination in elektronischen Einrichtungen verwendet. Bei Mobiltelefonen zum Beispiel werden Hochfrequenz-(HF)-Signale von einer Antenne detektiert, in elektrische Signale umgewandelt und dann verarbeitet. Zur Verarbeitung der Signale wird ein Schalter benötigt, um die HF-Antenne auf ein Filter auf der Empfangsseite der Einrichtung oder zu einem Filter auf der Sendeseite der Einrichtung umzuschalten. Außerdem werden Schalter zum Wechseln zwischen Frequenzkanälen benötigt. Bei den meisten elektronischen Einrichtungen liegen die Schalter in Form von Transistoren vor. In der Technik der Elektronik ist bekannt, dass elektrische Signale unter einem „Einfügungsverlust" vom Durchlaufen der Schalt- und Filterschaltungsanordnung leiden.
  • AOW-Einrichtungen werden in bestimmten elektronischen Anwendungen als Resonatoren und Filter verwendet. Bei einem AOW-Filter wird ein elektrisches Signal in einen auf einem piezoelektrischen Substrat ausgebildeten AOW-Eingangswandler eingegeben. Das eingegebene elektrische Signal weist in der Regel einen relativ breiten Bereich von Frequenzen auf. Der AOW-Eingangswandler erzeugt jedoch eine AOW mit nur einem schmalen Bereich von Frequenzen. Die AOW breitet sich dann über das Substrat aus und wird von einem AOW-Ausgangswandler detektiert. Der AOW-Ausgangswandler reagiert nur auf einen schmalen Bereich von AOW-Frequenzen, wodurch die Signalfilterung weiter erhöht wird. Die detektierte AOW wird dann in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt, das einen schmaleren Frequenzbereich als das elektrische Eingangssignal aufweist.
  • MEMS-Schalter werden auch in ausgewählten elektronischen Anwendungen eingesetzt. Ein Beispiel für einen MEMS-Schalter ist ein Kondensatorshuntschalter, der eine obere Elektrode in Form einer Membran und eine untere Elektrode in Form einer Übertragungsleitung enthält. Wenn bei Betrieb eine Gleichstrom-(DC)-Betätigungsspannung an die obere Elektrode (Membran) und die untere Elektrode (Übertragungsleitung) angelegt wird, wird die Membran abgelenkt, um mit der dielektrischen Schicht der Übertragungsleitung einen physischen Kontakt herzustellen. Dies schließt die Schaltung nach Masse kurz, wodurch die Übertragung von sich durch die Übertragungsleitung ausbreitenden Signalen unterbrochen wird.
  • Gegenwärtig werden sowohl MEMS- als auch AOW-Einrichtungen in einer Vielzahl elektronischer Einrichtungen als Resonatoren, Filter und Schalter verwendet. Beispielsweise offenbart US 3,999,153 ein AOW-Filter, der ein Glied umfasst, das zu Oberflächenschwingungen angeregt werden kann und das auch Mittel aufweist zum Umwandeln elektrischer Energie in mechanische Energie und umgekehrt. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines AOW-Filters, der die Übertragungscharakteristik eines Mehrfachfilters aufweist.
  • Dennoch beinhalten die allgemeinen Ansätze zum Schalten und Filtern unter Verwendung von AOW- und/oder MEMS-Einrichtungen das Schalten im elektrischen Bereich und das Filtern im akustischen Bereich. Dieser Ansatz ist wegen der assoziierten Einfügungsverluste im Allgemeinen ineffizient. Leider gibt es gegenwärtig wegen des Mangels an effizienten Schaltern auf Akustikbasis keine alternativen Ansätze.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein verallgemeinertes Ausführungsbeispiel einer MEMS-Schaltvorrichtung mit einer Betätigungselektrode mit zwei Elektrodengliedern;
  • 2 ist eine schematische Draufsicht auf ein weiteres verallgemeinertes Ausführungsbeispiel einer MEMS-Schaltvorrichtung ähnlich der von 1, außer dass die Betätigungselektrode ein einzelnes Elektrodenglied enthält, das unter dem verformbaren Glied liegt;
  • 3A ist eine schematische Draufsicht auf ein verallgemeinertes Ausführungsbeispiel der MEMS-Schaltvorrichtung von 1, wobei der MEMS-Schalter ein verformbares Glied mit einer Gitterschicht enthält;
  • 3B ist eine Querschnittsansicht des verformbaren Glieds des MEMS-Schalters von 3A und veranschaulicht die strukturelle Schicht und die Gitterschicht eingehender;
  • 3C ist eine vergrößerte Draufsicht auf den MEMS-Schalter von 3A und veranschaulicht ein vier Betätigungselektroden verwendendes Ausführungsbeispiel;
  • 4A ist eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der MEMS-Schaltvorrichtung von 1, wobei der MEMS-Schalter ein verformbares Glied mit einer Absorberschicht enthält; und
  • 4B ist eine Querschnittsansicht des verformbaren Glieds des MEMS-Schalters von 4A und veranschaulicht die strukturelle Schicht und die Absorberschicht eingehender.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeich nungen Bezug genommen, die Teil hiervon bilden und in denen veranschaulichend verschiedene Ausführungsformen gezeigt sind, wie die Erfindung praktiziert werden kann. Diese Ausführungsformen werden ausreichend ausführlich beschrieben, damit der Fachmann sie praktizieren kann, und es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt werden können und dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne von ihrem Schutzbereich abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne aufzufassen, und der Schutzbereich der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nur durch die angehängten Ansprüche definiert.
  • 1 ist eine schematische Draufsicht eines verallgemeinerten Ausführungsbeispiels einer MEMS-Schaltvorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 enthält einen AOW-Eingangswandler 112 und einen AOW-Ausgangswandler 114, jeweils auf oder über einer oberen Oberfläche 117 eines piezoelektrischen Substrats 118 ausgebildet. Der AOW-Eingangswandler 112 enthält einen ersten und zweiten Satz 120, 122 aus ineinandergreifend angeordneten Elektrodenfingern 124 und 126. Gleichermaßen enthält der AOW-Ausgangswandler 114 einen ersten und zweiten Satz 128 und 130 aus ineinandergreifend angeordneten Elektrodenfingern 132 und 134.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Elektrodenfingersätze 120 und 122 aus einem Metallfilm hergestellt, ausgebildet unter Verwendung von fotolithographischen und Dünnfilmprozessen, die entweder Ätz- oder Liftoff-Techniken beinhalten können. Bei einem Ausführungsbeispiel des AOW-Eingangswandlers 112 liegen die Breite W1 jedes Elektrodenfingers 124 und 126 und der Abstand S1 zwischen benachbarten Elektrodenfingern auf dem Mikrometer- oder Submikrometerniveau. Gleichermaßen liegen bei einem Ausführungsbeispiel des AOW-Ausgangswandlers 114 liegen die Breite W2 jedes Elektrodenfingers 132 und 134 und der Abstand S2 zwischen benachbarten Elektrodenfingern auf dem Mikrometer- oder Submikrometerniveau.
  • Der AOW-Eingangs- und Ausgangswandler 112 und 114 definieren einen AOW-Weg 137, über den sich eine AOW ausbreitet. Der AOW-Weg 137 ist definiert als das Gebiet der Substratoberfläche 117 zwischen dem AOW-Eingangs- und Ausgangswandler. Die Breite des AOW-Wegs 137 ist im wesentlichen gleich der Breite der AOW-Wandler, so dass der AOW-Weg im Wesentlichen von der Größe und dem Abstand der AOW-Wandler bestimmt wird und den Bereich zwischen den AOW-Wandlern abdeckt.
  • Eine elektrische-Signal-(z.B. Spannungs-)-Quelle 140 ist über Drähte 141 und 142 an Elektrodenfingersätze 120 und 122 des AOW-Eingangswandlers 112 gekoppelt und dient zum Ansteuern des AOW-Eingangswandlers. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Signalquelle 140 ein elektronisches Element oder eine elektronische Einrichtung wie etwa eine HF-Antenne oder ein Verstärker. Weiter ist ein elektronisches Element oder eine elektronische Einrichtung 144 über Drähte 145 und 146 elektrisch an Elektrodenfingersätze 128 und 130 des AOW-Ausgangswandlers 114 gekoppelt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das elektronische Element oder die elektronische Einrichtung 144 ein Verstärker (zum Beispiel ein rauscharmer Verstärker), ein elektronisches Filter oder ein analoger Signalverarbeitungschip. Alternativ enthält die elektronische Einrichtung 144 einige oder alle dieser (oder ähnlicher) Elemente.
  • Die Vorrichtung 100 enthält weiterhin einen auf einem piezoelektrischen Substrat 118 zwischen AOW-Eingangswandler 112 und AOW-Ausgangswandler 114 ausgebildeten MEMS-Schalter 150. Der MEMS-Schalter 150 enthält mit dem Substrat 118 an der oberen Oberfläche verbundene Anker 160. Die Anker 160 unterstützen ein verformbares Glied 166, das dafür ausgelegt ist, die obere Oberfläche 117 innerhalb des AOW-Wegs 137 mechanisch zu kontaktieren. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das verformbare Glied 166 ein Balken. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das verformbare Glied 166 eine Membran.
  • Der MEMS-Schalter 150 enthält eine auf der Substratoberfläche 117 ausgebildete Aktivierungselektrode 170. Die Aktivierungselektrode 170 ist so ausgelegt, dass sie mit dem verformbaren Glied 166 in elektromagnetischer Kommunikation steht. Insbesondere ist die Aktivierungselektrode 170 so ausgelegt und angeordnet, dass sie das verformbare Glied 166 mit ausreichender Stärke elektromagnetisch in Eingriff nimmt, um zu verursachen, dass sich das verformbare Glied verformt und die obere Oberfläche 117 des Substrats kontaktiert, wenn ein elektrisches Signal (zum Beispiel ein Spannungssignal) an die Aktivierungselektrode angelegt wird.
  • Die Aktivierungselektrode 170 kann aus einem oder mehreren Elektrodenelementen bestehen. Beispielsweise besteht bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Aktivierungselektrode 170 aus zwei seitlichen Elektrodenelementen 170A und 170B, die auf der oberen Oberfläche 117 unter dem verformbaren Glied 166 und benachbarten Ankern 160 angeordnet ist. Bei einem Ausführungsbeispiel liegen die Elektrodenelemente 170A und 170B völlig außerhalb des AOW-Wegs 137. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel liegen die die Elektrode 170 ausmachenden Elektrodenelemente zumindest teilweise außerhalb des AOW-Wegs 137.
  • Bei einem weiteren, in 2 dargestellten Beispiel enthält die Aktivierungselektrode 170 des MEMS-Schalters 150 ein einzelnes Elektrodenelement 170A, das sich auf einer oberen Oberfläche 117 des Substrats direkt unter dem verformbaren Glied 166 innerhalb des AOW-Wegs 137 befindet. Das Aktivierungselektrodenglied 170A ist leitend und enthält bei Ausführungsbeispielen ein verschleißfestes Metall wie etwa Cr oder enthält einen Isolator wie etwa dotierten Diamant. Um den Verlust an AOW-Energie beim Passieren über die Aktivierungselektrode zu minimieren, sollte die Aktivierungselektrode 170A im Vergleich zur Wellenlänge der eingegebenen AOW 210 relativ dünn und gleichförmig sein.
  • An den MEMS-Schalter 150 und die Aktivierungselektrode 170 ist über einen Draht 188 eine elektrische Betätigungssignal-(z.B. Spannungs-)-Quelle 190 gekoppelt, die den MEMS-Schalter periodisch betätigt (d.h. aktiviert oder „einschaltet"), um das verformbare Glied 166 so zu verformen, dass das verformbare Glied selektiv mechanisch mit einem Abschnitt der oberen Oberfläche 117 des Substrats innerhalb des AOW-Wegs 137 in Kontakt gebracht oder davon entfernt wird.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 1 funktioniert die Vorrichtung 100 wie folgt. Die elektrische Signalquelle 140 legt ein elektrisches Eingangssignal 200 zwischen Sätzen 120 und 122 von Elektrodenfingern 124 und 126 an. Dies erzeugt eine periodische Formänderung im piezoelektrischen Substrat 118, wodurch eine Eingangs-AOW 210 erzeugt wird, die sich über die Substratoberfläche 117 und innerhalb des AOW-Wegs 137 ausbreitet. Die Elektrodenfingerbreite W1, der Elektrodenfingerabstand S1, das Interdigitalmuster der Elektrodenfinger 124 und 126 und der Frequenzinhalt des angelegten elektrischen Eingangssignals bestimmen Größe und Phase der Eingangs-AOW 210. Die Eingangs-AOW breitet sich über die obere Oberfläche 117 des Substrats 118 zum MEMS-Schalter 150 aus.
  • Wenn sich der MEMS-Schalter 150 in einem ersten Zustand befindet, steht das verformbare Glied nicht mit der Substratoberfläche 117 in Kontakt. Dadurch kann sich die AOW 210 unter dem verformbaren Glied und durch den MEMS-Schalter ausbreiten, ohne gestört zu werden. Die Eingangs-AOW 210 breitet sich weiter entlang der Substratoberfläche 117 aus, bis sie den AOW-Ausgangswandler 114 erreicht, wo sie in ein elektrisches Ausgangssignal 220 umgewandelt wird. Das elektrische Ausgangssignal 220 wird dann von der elektronischen Einrichtung 144 weiter verarbeitet.
  • Wenn der MEMS-Schalter 150 über ein elektrisches Signal 226 von einer elektrischen Signalquelle 190 in einen zweiten Zustand umgeschaltet wird, nimmt die Aktivierungselektrode 170 das verformbare Glied 166 elektromagnetisch in Eingriff und zieht es an. Dies bewirkt, dass sich das verformbare Glied verformt und einen Kontakt mit der oberen Oberfläche 117 des Substrats herstellt. Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung 100 lenkt des verformbare Glied 166 das meiste oder im Wesentlichen alles der Eingangs-AOW 210 ab, wodurch eine abgelenkte AOW 230 gebildet wird. Diese Ablenkung verhindert, dass das meiste oder im Wesentlichen alles der Eingangs-AOW 210 den AOW-Ausgangswandler 114 erreicht.
  • Weiterhin wird bei einem Ausführungsbeispiel die abgelenkte AOW 230 fakultativ von einem absorbierenden Glied 240 absorbiert, das sich auf oder über der oberen Oberfläche 117 des Substrats befindet und positioniert ist, die abgelenkte AOW abzufangen. Zu beispielhaften Materialien für das absorbierende Glied 240 zählen Silikon oder silikonbasierte Materialien, wie etwa RTV-3145, erhältlich von Dow-Corning, Inc.
  • Bei einem unten ausführlicher beschriebenen weiteren Ausführungsbeispiel enthält das verformbare Glied 166 eine Absorberschicht, die das meiste oder im Wesentlichen alles der Eingangs-AOW 210 absorbiert und dadurch verhindert, dass die Eingangs-AOW 210 den AOW-Ausgangswandler 114 erreicht.
  • Die selektive Betätigung des MEMS-Schalters 150 bewirkt, dass das verformbare Glied 166 auf eine Weise mit der Eingangs-AOW 210 interagiert und sie modifiziert, die es der Vorrichtung 100 gestattet, als ein akustischer Schalter zu arbeiten. Mehrere spezifische Ausführungsbeispiele des verallgemeinerten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 100 werden nun unten eingehender dargelegt.
  • MEMS-Schalter mit Gitter
  • 3A ist eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des allgemeinen Ausführungsbeispiels der MEMS-Schaltvorrichtung 100 von 1. 3B ist eine Querschnittsansicht des verformbaren Glieds 166 der Vorrichtung 100 von 3A. Das verformbare Glied 166 enthält bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine strukturelle Schicht 254 mit einer unteren Oberfläche 256. Auf der unteren Oberfläche 256 ist eine Gitterschicht 260 mit Gitterlinien 262 mit einem Gitterabstand SG ausgebildet. Sowohl die strukturelle Schicht 254 als auch die Gitterschicht 260 können aus einer Reihe von Materialien hergestellt sein. Bei Ausführungsbeispielen enthält die strukturelle Schicht 254 ein Metall wie etwa Ni, Au, Ti oder Al, und die Gitterschicht 260 enthält ein Metall, ein metallbeschichtetes Dielektrikum, Nitrid, Carbid oder ein Oxid wie etwa SiO2.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Gitterschicht 260 unter einem Winkel θ relativ zur Achse A1 orientiert. Dies führt dazu, dass die Eingangs-AOW 210 entlang einer (gedachten) Achse A2 abgelenkt wird, die die Achse A1 schneidet. Bei einem Ausführungsbeispiel liegt der Absorber 240 entlang der Achse A2, um die abgelenkte AOW 230 abzufangen und zu absorbieren. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Orientierungswinkel θ derart, dass die Ablenkung des Eingangs-AOW 210 unter einem rechten Winkel auftritt, dass heißt so, dass die Achsen A1 und A2 unter 90 Grad verlaufen.
  • Der besondere Gitterwinkel θ, der erforderlich ist, um eine bestimmte Ablenkrichtung zu erzielen, hängt von den Ge schwindigkeiten der Eingangs- und abgelenkten AOWs 210 und 230 ab. Es seien V1 die Geschwindigkeit der einfallenden AOW 210 und VD die Geschwindigkeit der abgelenkten AOW 230. Die Geschwindigkeit VD kann aufgrund einer Anisotropie des piezoelektrischen Kristallsubstrats 118 von V1 verschieden sein. Die Teilung der Gitterschicht 260 wird bestimmt durch P = V1 sin θ/f, wobei f die Frequenz der einfallen AOW 210 ist. Die Bedingung für eine Ablenkung unter rechtem Winkel ist gegeben durch tan θ = V1/VD. Weiter werden bei dem Ausführungsbeispiel die Anzahl der Gitterlinien und der Gitterabstand SG so gewählt, dass die einfallende AOW 210 maximal reflektiert wird.
  • 3C ist eine vergrößerte Draufsicht auf den MEMS-Schalter von 3A, der vier Anker 160 mit daran angebrachten und mit dem verformbaren Glied 166 verbundene Aufhängungsglieder 272 enthält. Außerdem enthält die Aktivierungselektrode 170 des MEMS-Schalter vier Aktivierungselektrodenglieder 170A, 170B, 170C und 170D auf der Substratoberfläche 117, angeordnet unter dem verformbaren Glied 166 neben den vier Ecken des verformbaren Glieds. Diese Anordnung gestattet zusätzliche Flexibilität des verformbaren Glieds 166 und liefert dabei auch Raum zum Unterbringen mehrerer Aktivierungselektroden.
  • Beim Betrieb der MEMS-Schaltvorrichtung 100 von 3A steht das verformbare Glied 166 in einem ersten Zustand nicht mit der oberen Oberfläche 117 des Substrats in Kontakt. Dadurch kann sich die Eingangs-AOW 210 direkt zum AOW-Ausgangswandler 114 ausbreiten. Wenn jedoch der MEMS-Schalter 150 über ein elektrisches Signal 226 von der elektrischen Betätigungssignalquelle 190 in den zweiten Zustand umgeschaltet wird, nehmen die Aktivierungselektrodenglieder 170A, 170B, 170C und 170D das verformbare Glied 116 elektromagnetisch in Eingriff und verursachen, dass sich das verformbare Glied verformt und einen Kontakt mit der oberen Oberfläche 117 des Substrats herstellt. Dadurch kann die Gitterschicht des verformbaren Glieds das meiste oder im Wesentlichen alles der Eingangs-AOW 210 abfangen und ablenken.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel wird die einfallende AOW 230 fakultativ von dem absorbierenden Glied 240 absorbiert. Diese Ablenkung und Absorption liefern die selektive Isolation des AOW-Ausgangswandlers 114 von dem AOW-Eingangswandler 112, die erforderlich ist, um eine Schaltoperation durchzuführen.
  • MEMS-Schalter mit Absorberschicht
  • 4A ist eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der verallgemeinerten beispielhaften MEMS-Schaltvorrichtung 100 von 1. 4B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des verformbaren Glieds 166.
  • Bei der Vorrichtung 100 von 4A ist das verformbare Glied 166 membranartig und enthält eine strukturelle Schicht 304 mit einer unteren Oberfläche 306 und eine Absorberschicht 310 mit einer auf der unteren Oberfläche der strukturellen Schicht ausgebildeten unteren Oberfläche 312. Die Absorberschicht 310 besteht aus einem Material, das eine AOW absorbieren kann. Zu Ausführungsbeispielen der Absorberschicht 310 gehören ein Polymer oder ein weiches Metall.
  • Bei bestimmtem Ausführungsbeispielen kann das die Absorberschicht 310 bildende Material das Substrat 118 möglicherweise beschädigen oder kontaminieren. In einem derartigen Fall enthält ein fakultatives Ausführungsbeispiel eine über der unteren Oberfläche 312 ausgebildete dünne Linerschicht 316, um die obere Oberfläche 117 vor Beschädigung oder Verunreinigung durch die Absorberschicht 310 zu schützen. Die dünne Linerschicht 316 besteht aus einem Material, das mit dem Material kompatibel ist, das das Substrat 118 bildet, und enthält bei einem Ausführungsbeispiel das gleiche Material, das das Substrat 118 bildet.
  • Weiter enthält bei einem Ausführungsbeispiel die obere Oberfläche 117 des Substrats eine nicht gezeigte fakultative dünne Schutzschicht, um eine darunterliegende Elektrode oder das piezoelektrische Substrat selbst zu schützen.
  • Wenn sich beim Betrieb der MEMS-Schaltvorrichtung 100 von 4A der MEMS-Schalter 150 im ersten Zustand befindet, kontaktiert das verformbare Glied 166 die Substratoberfläche 117 nicht. Dadurch kann sich die Eingangs-AOW 210 direkt durch den MEMS-Schalter 150 und zum AOW-Ausgangswandler 114 ausbreiten. Wenn jedoch der MEMS-Schalter 150 über ein elektrisches Signal 226 von der elektrischen Betätigungssignalquelle 190 betätigt wird, nehmen die Aktivierungselektroden 170A und 170B das verformbare Glied 116 elektromagnetisch in Eingriff und verursachen, dass es sich verformt und einen mechanischen Kontakt mit der oberen Oberfläche 117 des Substrats herstellt. Dadurch kann das verformbare Glied 166 das meiste oder im Wesentlichen alles der Eingangs-AOW in der Absorberschicht 310 abfangen und absorbieren. Diese Absorption liefert die selektive Isolation des AOW-Ausgangswandlers 114 von dem AOW-Eingangswandler 112, die erforderlich ist, um eine Schaltoperation durchzuführen.
  • Wenngleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht sich, dass sie nicht derart beschränkt ist. Im Gegenteil soll sie alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, wie sie innerhalb des Schutzbereichs der Erfindungsausführungsformen wie in den beigefügten Ansprüchen definiert enthalten sein können.

Claims (24)

  1. Vorrichtung, die folgendes umfasst: ein piezoelektrisches Substrat (118) mit beabstandeten AOW-(akustische Oberflächenwellen)-Eingangs- und Ausgangswandlern (112, 114); gekennzeichnet durch: einen MEMS- (microelectromechanical system – mikroelektromechanisches System)-Schalter (150), der zwischen den AOW-Eingangs- und Ausgangswandlern (112, 114) angeordnet ist, wobei der MEMS-Schalter (150) ein verformbares Glied (166) aufweist, das verformt werden kann, um das Substrat (117) selektiv mechanisch zu kontaktieren, damit eine von dem AOW-Eingangswandler (112) erzeugte AOW modifiziert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das verformbare Glied (166) dafür ausgelegt ist, die AOW abzulenken.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das verformbare Glied (166) weiterhin eine Gitterschicht (260) umfasst, die dafür ausgelegt ist, die AOW abzulenken.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin einen Absorber (240) umfassend, der auf oder über dem piezoelektrischen Substrat (118) ausgebildet und ausgelegt ist, eine abgelenkte AOW zu absorbieren.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das verformbare Glied (166) eine Absorberschicht (310) umfasst, die dafür ausgelegt ist, die AOW zu absorbieren.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Betätigungselektrode (170) umfasst, die dafür ausgelegt ist, das verformbare Glied (166) elektromagnetisch in Eingriff zu nehmen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Betätigungselektrode (170) auf der Substratoberfläche (117) unter dem verformbaren Glied (166) und entlang einer Achse angeordnet ist, die die AOW-Eingangs- und Ausgangswandler (112, 114) verbindet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Betätigungselektrode (170) zwei oder mehr Betätigungselektrodenglieder (170A, 170B) enthält, die auf der Substratoberfläche (117) unter dem verformbaren Glied (166) und zumindest teilweise außerhalb eines durch die AOW-Eingangs- und Ausgangswandler (112, 114) definierten AOW-Wegs (137) angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einer ersten elektrischen Signalquelle (140), die elektrisch mit dem AOW-Eingangswandler (112) gekoppelt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, weiterhin mit einer zweiten elektrischen Signalquelle (190), die elektrisch mit dem MEMS-Schalter (150) gekoppelt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin mit einer elektrisch an den AOW-Ausgangswandler (114) gekoppelten elektronischen Einrichtung (144).
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Betätigungselektrode (170), die auf der Oberfläche des Substrats (117) angeordnet und ausgelegt ist, das verformbare Glied (166) elektromagnetisch in Eingriff zu nehmen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, weiterhin enthaltend: eine erste elektrische Signalquelle (140), die elektrisch mit dem AOW-Eingangswandler (112) gekoppelt ist; und eine zweite elektrische Signalquelle (190), die elektrisch mit dem MEMS-Schalter (150) gekoppelt ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Betätigungselektrode (170) innerhalb eines durch die AOW-Eingangs- und Ausgangswandler (112, 114) definierten AOW-Wegs (137) liegt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Betätigungselektrode (170) zwei oder mehr Betätigungselektrodenglieder (170A, 170B) enthält, die außerhalb eines durch die AOW-Eingangs- und Ausgangswandler (112, 114) definierten AOW-Wegs (137) liegen.
  16. Verfahren, umfassend: Erzeugen einer ersten akustischen Oberflächenwelle (AOW) zur Ausbreitung entlang einer Oberfläche eines Substrats (117); gekennzeichnet durch: selektives Modifizieren der ersten AOW durch selektives mechanisches In-Kontakt-Bringen eines verformbaren Glieds (166) eines MEMS-(microelectromechanical system – mikroelektromechanisches System)-Schalters (150) mit der Substratoberfläche (117).
  17. Verfahren nach Anspruch 16, einschließlich Ablenken der ersten AOW, um eine zweite AOW auszubilden, indem ein als Teil des verformbaren Glieds (166) ausgebildetes Gitter (210) zu der Substratoberfläche (117) kontaktiert wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, mit dem Absorbieren der zweiten AOW.
  19. Verfahren nach Anspruch 16, mit dem Absorbieren der ersten AOW mit einer als Teil des verformbaren Glieds (166) ausgebildeten Absorberschicht (310).
  20. Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin mit dem Betätigen des MEMS-Schalters (150) durch elektromagnetische Ineingriffnahme des verformbaren Glieds (166) durch Liefern eines elektrischen Betätigungssignals (190) an eine auf der Substratoberfläche (117) und unter dem verformbaren Glied (166) befindliche Betätigungselektrode (170) in einem durch die AOW-Eingangs- und Ausgangswandler (112, 114) definierten AOW-Weg (137).
  21. Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin mit dem Betätigen des MEMS-Schalters (150) durch elektromagnetische Ineingriffnahme des verformbaren Glieds (166) durch Liefern eines elektrischen Betätigungssignals (190) an eine Betätigungselektrode (170) mit zwei oder mehr Gliedern (170A, 170B), die zumindest teilweise außerhalb eines durch die AOW-Eingangs- und Ausgangswandler (112, 114) definierten AOW-Wegs (137) liegt.
  22. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Erzeugen der ersten AOW das Liefern eines elektrischen Eingangssignals (200) an einen AOW-Eingangswandler (112) beinhaltet.
  23. Verfahren nach Anspruch 16, mit dem Detektieren der ersten AOW mit einem AOW-Ausgangswandler (114), wenn das verformbare Glied (166) nicht mit dem Substrat (117) in Kontakt steht.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, mit dem Ausbilden eines elektrischen Ausgangssignals (220) mit dem AOW-Ausgangswandler (114); und Verarbeiten des elektrischen Ausgangssignals (220).
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