电容式MEMS微波功率检测芯片悬臂梁负载模型的构建与应用

作者：朱越; 宋俊驰; 王德波^*

来源：微纳电子技术, 2023, 60(12): 1982-1988.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.12.010

• 微电子机械系统(MEMS)
• 微波功率检测芯片
• 悬臂梁
• 电容式
• 有限元法

为了提升电容式微电子机械系统(MEMS)微波功率检测芯片的性能，针对典型的单悬臂梁结构，建立悬臂梁负载模型。根据有限元仿真验证结果，等效受力位置设置在悬臂梁与信号线交叠电容内侧边缘时，悬臂梁形变情况拟合度最高，相对误差仅11.42%。利用该模型分析了电容式MEMS微波功率检测芯片的过载功率、灵敏度以及温度特性等。实验结果表明，检测芯片在X波段范围内的回波损耗均小于-10 dB;在输入信号频率为10 GHz条件下，检测芯片的灵敏度为62.54 fF/W,而悬臂梁负载模型的灵敏度预测值为51.91 fF/W,与测试值相对误差仅为17.01%。因此，该理论模型对电容式MEMS悬臂梁微波功率检测芯片的设计具有一定的研究价值。

• 单位
  南京邮电大学