[发明专利]低功函数电元件

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电元件的领域。更加具体地，本发明涉及包含了低功函数材料的电元件。

背景技术

微机电系统(MEMS)表示例如传感器和致动器等的机械元件与电子设备通过微制造技术在衬底上的集成。当电子设备使用集成电路制造技术制造时，微机电元件典型地使用可兼容的微机械加工工艺制造，例如微影工艺(lithographic process)。使用微影工艺的能力是关键优势。例如，它给予控制MEMS的特征尺寸以很大便利。微影工艺还能够对制造工艺快速缩放尺寸以制造MEMS阵列。

MEMS技术适合于制造例如致动器或开关等对于它们的工作其要求有限移动范围的元件。开关阵列也可基于MEMS技术实现。

MEMS的一种类型包括悬置连接构件，其可以例如悬臂等的可移动梁的形式。这样的器件还可包括可是静电型的致动机构以引起悬置连接构件的移动。该移动通过引起悬置连接构件的表面和该MEMS的邻近部件的表面之间的电接触的“接通”和“切断”使该MEMS的任何两个或多个部件之间能够电连通。该移动还可充当引起所讨论的两个表面之间的电连通的大小变化的方法。

这样的器件的一个关键的品质因数是在通过悬置连接构件的移动而使得不同元件之间接触电阻成为电连通。影响MEMS性能可靠性的相关问题涉及所讨论的两个元件之间的起弧和/或它们的焊接的可能性。这个起弧和/或焊接可导致接触电阻的不可控的变化，并且实际上还可导致电接触的暂时或永久的卡死。

当例如在严酷的环境中采用这样的器件时，这些问题特别地有关。决定例如基于悬臂的MEMS等的MEMS的工作的一个因素是悬置连接构件所放置的周边环境。因此，MEMS经常封装在密封条件中以确保围绕它的部件的“清洁的”和已知的环境。环境的这个控制减小了由于在部件上污染物的累积而降低MEMS的性能的可能性。

即使在严酷的环境中可以起作用的可靠的和成本高效的MEMS和MEMS阵列的开发是MEMS技术面对的挑战之一。另外，对于MEMS阵列存在可以使用与现有的集成电路制造基础设施兼容的技术制造的需求。

带有改进的电接触的MEMS以及可以容易地使用现有的集成电路制造基础设施制造的MEMS因此将是非常可取的。

发明内容

本发明的实施例针对电元件和电元件的阵列。

包括至少两个在断开位置和闭合位置之间关于彼此可移动的电触点的电元件，其中电触点中的至少一个包括具有小于大约3.5eV的功函数的材料，并且其中在闭合位置，电触点之间的距离大于0nm并且高达约30nm。

包括多个电开关的器件，其中每个电开关包括至少两个在断开位置和闭合位置之间关于彼此可移动的电触点，并且其中电触点中的至少一个包括具有小于大约3.5eV的功函数的材料，并且其中在闭合位置，电触点之间的距离大于0nm并且高达约30nm。

这些和其他的优势和特征将通过下列与附图结合提供的本发明的优选实施例的详细说明更加容易理解。

附图说明

总的来说参考附图，将理解图示是为了说明本发明的优选实施例而不是要限制本发明到其中。

图1是根据本发明的示范实施例的电元件的图示。

图2是根据本发明的示范实施例的在断开位置的开关的侧视图的图示。

图3是根据本发明的示范实施例的在闭合位置的开关的侧视图的图示。

图4是根据本发明的示范实施例的在闭合位置的开关的侧视图的图示。

图5是根据本发明的示范实施例的电元件的阵列的图示。

元件列表

100电元件          212第一距离

102第一电触点      218第二电触点

104坐标轴系统      300开关200的剖视图

106第二电触点      400开关

108坐标轴系统      402可移动连接构件

110第一距离        404衬底

112电连通          406第一电接触表面

114第一电触点      408第二电接触表面

116第二电触点      416间隙

118第二距离        418第二电触点

200开关            500电元件阵列

202可移动连接构件  502多个电元件

204衬底            504封装体

206电接触表面      506通信通道

208第二电接触表面  508电子电路

210机械构件

具体实施方式