MEMS STRUCTURE WITH RAISED ELECTRODES

• Main Authors: FERNANDEZ, ANDRES, MURAY, LAWRENCE, P, STAKER, BRYAN, P
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 26.05.2005
• Edition: 7
• Subjects: MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICALDEVICES; MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; TRANSPORTING

In an electrostatically controlled deflection apparatus, such as a MEMS array having cavities formed around electrodes and which is mounted directly on a dielectric or controllably resistive substrate in which are embedded electrostatic actuation electrodes disposed in alignment with the individual MEMS elements, a mechanism is provided to mitigate the effects of uncontrolled dielectric surface potentials between the MEMS elements and the electrostatic actuation electrodes, the mechanism being raised electrodes relative to the dielectric or controllably resistive surface of the substrate. The aspect ratio of the gaps between elements (element height to element separation ratio) is at least 0.1 and preferably at least 0.5 and preferably between 0.75 and 2.0 with a typical choice of about 1.0, assuming a surface fill factor of 50% or greater. Higher aspect ratios at these fill factors are believed not to provide more than marginal improvement. Selon l'invention, dans un appareil de déviation à commande électrostatique, de type réseau MEMS présentant des cavités formées autour d'électrodes et monté directement sur un substrat diélectrique ou un substrat dont la résistivité peut être commandée dans lequel sont intégrées des électrodes à actionnement électrostatique alignées sur les éléments individuel du MEMS, un mécanisme est utilisé afin que soient mitigés les effets de potentiels de surface diélectrique non commandés entre les éléments du MEMS et les électrodes à actionnement électrostatique, ce mécanisme se présentant sous forme d'électrodes élevées par rapport à la surface diélectrique ou à la surface dont la résistivité peut être commandée du substrat. Le rapport d'aspect des espacements entre les éléments (hauteur de l'élément sur rapport de séparation de l'élément) est d'au moins 0,1 ; de préférence d'au moins 0,5 ; et idéalement compris entre 0,75 et 2,0 avec un choix typique d'environ 1,0 ; dans l'hypothèse qu'un facteur de remplissage de surface soit supérieur ou égal à 50 %. Des rapports d'aspects plus élevés pour ces facteurs de remplissage sont supposés de ne pas apporter d'améliorations marginales.