Microwave switches on the basis of polycrystalline diamond films

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Menzel
• Subject Area: Microsystems
• Term: from 2001 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5277062

Thema dieses Vorhabens ist der Entwurf, die Herstellung und dieCharakterisierung von mikromechanischen Schaltern fürMikrowellenanwendung auf der Basis von polykristallinenDiamantschichten. Als Schalter für Mikrowellen kommen bisherhauptsächlich Halbleiterbauelemente wie Transistoren oder pin-Dioden zum Einsatz, die jedoch neben der hohen Schaltgeschwindigkeit auch einen hohen Durchlasswiderstand und Fehlströme durch Ladungspeicherung aufweisen. Dies führt zu unzureichender Isolation im ausgeschalteten Zustand und Dämpfung im eingeschalteten Zustand. Diese und andere Nachteile lassen sich durch den Einsatz von mikromechanischen Schaltern umgehen, welche konventionell zumeist aus Metall auf einem Halbleitersubstrat realisiert werden. Diamant ist aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften ein ideales Material für mikromechanische Komponenten, daher soll im Rahmen dieses Projektes ein vollständig aus polykristallinem Diamant bestehender Mikroschalter entworfen und realisiert werden, um die Vorteile dieser Technologie demonstrieren zu können. Dabei muß das Bauelement sowohl in Hinsicht auf die Hochfrequenzeigenschaften als auch auf das mechanische Schaltverhalten untersucht und optimiert werden. Zur Demonstration der Funktion sollen für einige typische Mikrowellenanwendungen Schalter dieser Art entworfen und getestet werden. Der Schalter soll in integrierter Form aufgebaut werden. Die für diese Anwendung entwickelte Technologie kann auch als Basis für die Realisierung weiterer aktiver oder passiver Bauelemente dienen.

• DFG Programme: Research Grants