振荡器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种振荡器，包括基底、驱动部件、绝缘层和滑动部件，绝缘层设于基底的表面，滑动部件贴合于绝缘层上，且滑动部件和绝缘层的贴合面为超滑接触，驱动部件包括至少三个驱动件，初始位置时，滑动部件同时与所有驱动件有正对面积，朝向驱动部件的任意两个相邻的驱动件施加偏压，利用静电力使得滑动部件能够在绝缘层上水平滑动，即滑动部件能够被驱动部件驱动并发生振荡，形成振荡器，其移动的相对位移很大，且结构相适应，能够在真正的微米尺度上实现振荡功能，由于摩擦力极低且无磨损，可以实现较低的驱动电压、极高的使用寿命和功率处理能力，能够实现100％的范围调频。能够实现100％的范围调频。能够实现100％的范围调频。

【技术实现步骤摘要】
振荡器


[0001]本技术涉及微电子的
，具体涉及一种振荡器。

技术介绍

[0002]振荡器是用来产生重复电子信号的电子元件，MEMS振荡器是指通过微机电系统制作出的一种可编程的硅振荡器，属于我们通常所说的有源晶振。它是对传统石英晶振产品的一个升级更新换代，防震效果是前者的25倍，具有不受振动影响、不易碎的特点。其在微电子领域具有重大应用。
[0003]目前振荡器主要有两种：电学式和机械式，其中电学式的振荡器的品质因子一般较低，很难应用到高精度的领域。相比之下，诸如石英振荡器和微机电系统(MEMS)振荡器之类的机械振荡器是基于线性弹性的。由于石英振荡器具有极高的品质因子和极其稳定的频率而广泛用于生产中，但它们与微米或纳米制造技术不兼容，因此难以集成，对微系统中的应用产生了严重的限制。而传统的MEMS振荡器，其通过应变来产生位移，导致相对位移较小，总体尺寸难以真正降到微米量级。
[0004]此外，目前大多数的电气和机械振荡器具有固定的谐振频率，难以调谐。对于逻辑设备和需要信号跟踪和跳频的机械信号处理，可能需要在短时间尺度上进行频率调谐。现有技术中，已经提出了一些技术来调谐振荡器的谐振频率，但是现有的振荡器的调谐方法都是基于原始的机械振荡器，通过产生附加力、压电、电热或静电原理来改变刚度，具有可调谐谐振的范围窄和能量消耗大的缺点，无法达到宽可调谐振范围的谐振器。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种振荡器，以解决现有技术中振荡器存在可调谐谐振范围窄和能量消耗大的问题。/>[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种振荡器，包括基底、驱动部件、绝缘层和滑动部件，所述绝缘层设于所述基底的表面，所述滑动部件设于所述绝缘层上，且所述滑动部件和所述绝缘层的接触面为超滑接触，所述驱动部件包括至少三个驱动件，且三个所述驱动件均设于所述基底内部，初始位置时，所述滑动部件同时与所有所述驱动件有正对面积，分别朝向任意两个相邻的所述驱动件施加电压，所述滑动部件能够被所述驱动部件驱动并发生振荡。
[0007]进一步地，所述驱动部件包括第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，所述第二驱动件位于所述第一驱动件和所述第三驱动件之间，对第一驱动件和第二驱动件之间输入第一电压，朝向第二驱动件和第三驱动件之间输入第二电压。
[0008]进一步地，所述第一电压的大于第二电压或者所述第一电压小于所述第二电压。
[0009]进一步地，所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件在宽度方向上的尺寸相对齐。
[0010]进一步地，初始位置时，所述滑动部件在宽度方向上与所述第一驱动件、所述第二
驱动件和所述第三驱动件相对齐，且滑动部件同时与所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱动件均有正对面积。
[0011]进一步地，在平行于所述滑动部件移动的方向上，所述第二驱动件的横截面面积小于或等于所述第二驱动件，和/或，所述第三驱动件的横截面面积。
[0012]进一步地，所述驱动件为驱动电极。
[0013]进一步地，所述绝缘层的厚度为2nm至100nm。
[0014]进一步地，所述滑动部件采用超滑片，所述超滑片的至少一个表面为原子级光滑的表面。
[0015]进一步地，所述基底的宽度略大于或等于所述驱动部件的宽度。
[0016]本技术提供的振荡器的有益效果在于：
[0017]1、从根本上改变MEMS器件的运动方式，从悬空式振动式变为接触滑动式，在基底内部设置驱动部件，并在基底上设置绝缘层和滑动部件，绝缘层和滑动部件之间形成超滑副，且可以实现极低摩擦力无磨损滑动，不会因电极上的电荷积累而发生粘附失效，也不会发生“静电吸合”现象，能够实现超长寿命。
[0018]2、对驱动部件的任意两个相邻的所述驱动件施加偏压，利用静电力使得滑动部件在绝缘层上水平滑动，即所述滑动部件能够被所述驱动部件驱动并发生振荡，形成振荡器，其移动的相对位移很大，且结构相适应，能够在真正的微米尺度上实现振荡功能，可以实现较低的驱动电压、极高的使用寿命和功率处理能力，能够实现100％的范围调频。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术实施例提供的振荡器的结构示意图；
[0021]图2为本技术实施例提供的振荡器的俯视结构示意图；
[0022]图3为本技术实施例提供的振荡器的滑动部件振幅与激励信号大小的关系图；
[0023]图4为本技术实施例提供的振荡器的滑动部件最大运动速度与偏置电压大小的关系图；
[0024]图5为本技术实施例提供的振荡器的的品质因子与偏置电压大小的关系图。
[0025]附图标记说明：
[0026]1、基底；2、驱动部件；3、绝缘层；4、滑动部件；21、第一驱动件； 22、第二驱动件；23、第三驱动件。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用
新型保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0030]此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0031]请一并参阅图1及图2，现对本技术提供的微谐振器进行说明。所述微谐振器，包括基底1、嵌设于所述基底1内的驱动部件2、铺设于所述基底1上的绝缘层3以及设于所述绝缘层3上的滑动部件4，所述滑动部件4和所述绝缘层3相接触，能够通过绝缘层3实现驱动部件2和滑动部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.振荡器，包括基底、驱动部件、绝缘层和滑动部件，其特征在于：所述绝缘层设于所述基底的表面，所述滑动部件设于所述绝缘层上，且所述滑动部件和所述绝缘层的接触面为超滑接触，所述驱动部件包括至少三个驱动件，且三个所述驱动件均设于所述基底内部，初始位置时，所述滑动部件同时与所有所述驱动件有正对面积，分别朝向任意两个相邻的所述驱动件施加电压，所述滑动部件能够被所述驱动部件驱动并发生振荡。2.如权利要求1所述的振荡器，其特征在于：所述驱动部件包括第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，所述第二驱动件位于所述第一驱动件和所述第三驱动件之间，对第一驱动件和第二驱动件之间输入第一电压，朝向第二驱动件和第三驱动件之间输入第二电压。3.如权利要求2所述的振荡器，其特征在于：所述第一电压的大于第二电压或者所述第一电压小于所述第二电压。4.如权利要求2所述的振荡器，其特征在于：所述第一驱动件、所述第二驱动件和所述第三驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑泉水，吴章辉，向小健，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，
类型：新型
国别省市：