專利名稱：：微型單片可變電氣器件以及含有這類器件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及微型單片可變電氣器件，特別涉及以起著電容器或開(kāi)關(guān)作用的變形鏡空間光調(diào)制器(SLM)構(gòu)成基體“砌塊”的器件。一個(gè)SLM由小的鏡子或反射器陣列做成，每個(gè)這樣的鏡子或反射器可以成為一個(gè)可選擇的反光象素。每個(gè)象素使入射光沿著由其鏡子的位置或取向確定的路徑反射。典型地，每個(gè)象素鏡都可以通過(guò)偏轉(zhuǎn)或形變而在一個(gè)正常的第一位置或取向以及一個(gè)或多個(gè)第二位置或取向之間活動(dòng)。每個(gè)象素只在一個(gè)位置上(或者是標(biāo)準(zhǔn)位置或者是多個(gè)第二位置中的一個(gè))把入射光沿一條經(jīng)選擇的路徑引至初級(jí)的光接收部位，例如進(jìn)入一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，再由該處到達(dá)一個(gè)觀察面或者一張光敏紙上。在所有其他的象素鏡位置上，不能把入射光沿著所選擇的路徑引至初級(jí)的光接收部位；而是把光或是引至次級(jí)的部位，或是引至一個(gè)吸收或消除光的“光匯”(“l(fā)ightsink”)，因此不能到達(dá)光接收部位。一個(gè)象素陣列可用來(lái)按照某種圖形把入射光反射至初級(jí)部位。象素陣列可以采取方形陣列或其他正交陣列。在這種情形中，每個(gè)象素鏡的位置(可以用所附的尋址設(shè)施來(lái)逐個(gè)地控制每個(gè)象素鏡的位置)可在一個(gè)光柵顯示器(rasterizeddisplay)中改變，以產(chǎn)生一幅視覺(jué)圖象。參看一般列舉出的美國(guó)專利5,079,544；5,061,049；4,728,185和3,600,798。也可以參看美國(guó)專利4,356,730；4,229,732；3,896,338和3,886,310。一個(gè)象素陣列也可以取其他的形式，例如長(zhǎng)比寬大得多的矩形列。在此情形下，由所附尋址設(shè)施確定的象素鏡的位置將有選擇地改變，從而反射光可在光敏紙上以每次一準(zhǔn)行(quasi—line—at—a—time)的方式印出字符。參見(jiàn)一般列舉出的美國(guó)專利5,101,236和5,041,851。在這兩種情形以及其他的使用環(huán)境中，象素鏡的適當(dāng)?shù)年嚵泻徒Y(jié)構(gòu)可以使SLM按幅度占優(yōu)或相位占優(yōu)的方式來(lái)調(diào)制光。至少有四類SLM電光、磁光、液晶以及可偏轉(zhuǎn)(或可形變)鏡。最后一類SLM，通常稱之為DMD一可偏轉(zhuǎn)(或可形變)鏡器件(De-flectable(orDeformable)MirrorDevice)或數(shù)字式微鏡器件(DigitalMicromirrorDevice)，在該器件中含有可以電子尋址的鏡元件的微型機(jī)械陣列，鏡單元是一些活動(dòng)的(例如可編轉(zhuǎn)或可形變的)反射器，藉轉(zhuǎn)動(dòng)、形變或類似于活塞的上下運(yùn)動(dòng)，將它們逐個(gè)地變成可選擇的反射結(jié)構(gòu)。如上面所指出的，每個(gè)鏡子構(gòu)成一個(gè)可以對(duì)電氣輸入作出響應(yīng)而作機(jī)械運(yùn)動(dòng)(偏轉(zhuǎn)或形變)的象素。射至每個(gè)鏡子的光可以通過(guò)由每個(gè)有選擇地移動(dòng)或取向的鏡子的反射進(jìn)行方向和/或相位的有選擇的調(diào)制。迄今為止，DMDSLM已在光相關(guān)(例如在VanderLugt匹配濾波相關(guān)器中)、頻譜分析、光閂開(kāi)關(guān)、頻率冊(cè)除、高清晰度顯示(例如電視)、顯示和顯示投影、靜電印刷以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中獲得應(yīng)用。有數(shù)種“DMDSLM”，包括懸臂梁和扭力梁型、彈性體型和膜型。在結(jié)構(gòu)上與兩種類型相關(guān)聯(lián)，而在工作上與彈性體型和膜型相關(guān)聯(lián)的第四種DMDSLM稱之為彎曲染型。對(duì)DMDSLM的象素尋址(即有選擇地移動(dòng))可以用電子束輸入來(lái)達(dá)到，可以用光學(xué)的辦法或者用現(xiàn)今較好的做法，即使用單片電路、薄膜電路或含有MOS、CMOS和功能類似的器件的混合集成電路來(lái)達(dá)到。具體地說(shuō)，發(fā)現(xiàn)用這樣的辦法來(lái)單片地制作象素的集成尋址電路比較方便，即采用常規(guī)的MOS/CMOS處理技術(shù)在襯底(通常是硅)內(nèi)或襯底上形成尋址電路，而象素位于襯底之上。尋址電路可以做成平面狀并置于相應(yīng)的象素之下，以限制光透入尋址電路，從而減少光從尋址電路和襯底的衍射。尋址電路可以用模擬的、雙穩(wěn)態(tài)(二進(jìn)制)的和三穩(wěn)態(tài)方式來(lái)影響象素。懸臂梁型和扭力梁型DMDSLM為具有較大的剛性和較小的柔性都含有較厚的鏡子或金屬反射器，通常為具有較大的柔性在它們的邊緣用一個(gè)或兩個(gè)比較細(xì)的懸臂梁(或彈簧)或扭力梁(或彈簧)與之連成一體并加以支承。每個(gè)鏡子在結(jié)構(gòu)上由其梁來(lái)支承，并且用隔離物或支撐桿(梁就連接或附著在其上)使鏡子與相關(guān)聯(lián)的尋址電路以及作為尋址電路的一部分或由該電路控制的尋址電極相隔開(kāi)。當(dāng)沒(méi)有偏轉(zhuǎn)力加在每個(gè)鏡子或金屬反射器上時(shí)，鏡子由其梁保持在它的正常位置上。當(dāng)從尋址電路對(duì)于控制或?qū)ぶ冯姌O加上一個(gè)電壓而使之激勵(lì)時(shí)，結(jié)果電場(chǎng)均使與電極對(duì)準(zhǔn)的鏡子的一部分經(jīng)電場(chǎng)線而移動(dòng)。這一移動(dòng)是鏡子的一部分因庫(kù)侖或靜電引力趨向電極(或在較少情況下是斥離電極)的結(jié)果。懸臂梁或扭力梁彎曲優(yōu)先發(fā)生在細(xì)的梁處。這種彎曲在與鏡子相關(guān)聯(lián)的梁中存儲(chǔ)了勢(shì)能，這種有使鏡子回至其正常位置的傾向的存儲(chǔ)的勢(shì)能在控制或?qū)ぶ冯姌O不再吸引(或推斥)鏡子時(shí)，將使鏡子回至正常位置。當(dāng)尋址電路及其控制或?qū)ぶ冯姌O在襯底內(nèi)或襯底上制成后，即可在襯底上旋轉(zhuǎn)涂復(fù)一層成平面狀的有機(jī)光致抗蝕劑。在光致抗蝕劑的光滑表面上制出一薄的金屬(例如鋁)層，并在該金屬層中形成作為鏡子及其相應(yīng)的梁的母體的圖形。鏡子母體(而不包括它們的梁的母體)的厚度可以用選擇淀積、掩蔽、腐蝕及有關(guān)的類似MOS/CMOS的步驟來(lái)增加。將鏡子和梁下面的光致抗蝕劑去除，用以一方面在每個(gè)鏡子之間形成凹槽或空氣隙，而在另一方面形成電極和襯底。在偏轉(zhuǎn)時(shí)，被吸引的鏡子的部分移進(jìn)與移出凹槽。由被反射的入射光的方向取決于每個(gè)鏡子的位置或取向，因而取決于相應(yīng)的控制或?qū)ぶ冯姌O的激勵(lì)狀態(tài)。在此種DMDSLM中，厚的鏡子的位置和取向相對(duì)于入射光而言能保持相當(dāng)平整，而先接收部位被有選擇地改變以確定反射光的路徑。在一種早期的DMDSLM(彈性體型)中包含有一層金屬化的、相當(dāng)厚的彈性體。在后來(lái)的有關(guān)類型的DMDSLM中包含有相當(dāng)薄的金屬化的聚合物膜，該膜張?jiān)诟綦x網(wǎng)格或其他支撐結(jié)構(gòu)上。未形變的平面彈性體層將在其上的金屬層與在它下面的尋址設(shè)施隔開(kāi)。隔離網(wǎng)格在正常情況下不形變的、平面狀的膜以網(wǎng)格劃分的小塊以及下面的相應(yīng)的尋址設(shè)施間起空氣隙或分隔作用。在彈性體和膜上的金屬層的每一小塊構(gòu)成一象素。對(duì)于與每個(gè)金屬層小塊的控制或?qū)ぶ冯姌O進(jìn)行激勵(lì)，每個(gè)金屬層小塊將靜電地吸引(或推斥)金屬小塊以使與之有關(guān)的、正常情況下平整的相應(yīng)的彈性體或膜的小塊作曲線狀形變，使之偏離正常的、不形變的平面狀結(jié)構(gòu)，而靠近(或離開(kāi))電極，而使其上的曲線狀形變的金屬小塊有如一微型的球面鏡、拋物面鏡或其他曲面鏡。彈性體和膜的形變?cè)谒鼈儍?nèi)部存儲(chǔ)了勢(shì)能。在控制或?qū)ぶ冯姌O中的激勵(lì)去除之后，存儲(chǔ)于彈性體或膜中的勢(shì)能將使彈性體或膜回至其正常的平整結(jié)構(gòu)。由每個(gè)微型鏡子反射的入射光可以集中于一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的相當(dāng)窄的圓錐中。因此，每個(gè)象素可以與一紋影阻擋物(schlierenstop)相聯(lián)系，該阻擋物形成一簡(jiǎn)單的中央遮蔽，其位置和大小可用來(lái)阻擋由平整的或來(lái)調(diào)制的象素鏡反射的光。已調(diào)制的曲線狀的或已形變的象素鏡把一個(gè)圓形光斑引至阻擋平面；此光斑中心位于阻擋物的中心遮蔽處，但光斑要比中心遮蔽來(lái)得大，因而，越過(guò)經(jīng)選擇的方向并到達(dá)經(jīng)選擇的部位。如梁式DMDSLM那樣，膜式DMDSLM最近也用混合集成組裝的辦法制成。它由較厚的、低柔性的、分隔開(kāi)的、平整的象素鏡構(gòu)成，而每個(gè)鏡子由較薄的、高柔性的膜來(lái)支承。此膜可以象過(guò)去那樣是金屬化的聚合物膜小塊或分隔開(kāi)的金屬化聚合物膜。更通常地，膜是柔性的金屬膜小塊，或者是薄的、可伸展的和高柔性的金屬膜，或是與這些鏡子相連接或相組合的凸出物。金屬凸出物(或者可能是金屬膜)在已制成尋址電路的硅或其他襯底上與鏡子相隔一段第一距離。當(dāng)象素鏡處于其正常位置時(shí)，位于下面的尋址電路以空氣隙與相應(yīng)的象素鏡分開(kāi)。當(dāng)尋址電路受到適當(dāng)?shù)募?lì)時(shí)，其象素鏡由于靜電或庫(kù)侖引力向襯底作位移或偏轉(zhuǎn)。如果鏡子與金屬薄膜或金屬凸出物的厚度相近，發(fā)生位移的鏡子產(chǎn)生曲線狀形變。如果鏡子比周?chē)慕饘倌せ蚪饘偻钩鑫锖竦枚?，?dāng)金屬凸出物(或金屬膜)發(fā)生即時(shí)的伸展與形變，以使鏡子如活塞那樣上下偏轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)位移的鏡子基本上保持平整。作曲線狀或橫向位移的鏡子的最終位移圖形對(duì)反射光產(chǎn)生了相應(yīng)的幅度或相位調(diào)制。彎曲梁型的DMDSLM包含有一塊較厚的平整的鏡子，而鏡子由多個(gè)相當(dāng)細(xì)的懸臂-扭力梁來(lái)支承。在一種作為例子的彎曲梁型DMDSLM中，鏡子是矩形的或者方形的，而每根梁從隔離物或支撐桿出發(fā)，部分地沿著鏡子相應(yīng)的邊而到達(dá)梁的一角。在這種形式的SLM中，梁沿著與鏡子的邊平行的方向伸展，而在懸臂梁和扭力梁SLM中，梁通常從鏡子的邊垂直地或呈鏡角地伸展。當(dāng)彎曲梁型器件由它的控制或?qū)ぶ冯姌O吸引時(shí)，這些梁經(jīng)受初級(jí)的懸臂彎曲和次級(jí)的扭力彎曲，以使平整鏡子作活塞狀移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)，而平整鏡子繞平行于活塞狀偏轉(zhuǎn)方向并垂直于鏡子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)極其微小。有關(guān)SLM的進(jìn)一步的一般信息可以從名為“可變形鏡空間光調(diào)制器”的論文中得到，該文章由LarryJ.Hornbeck撰寫(xiě)，于1989年8月7—8日在SanDieg，CA的SPIE會(huì)議上發(fā)表，載于《PIE評(píng)論叢書(shū)，空間光調(diào)制器應(yīng)用III》，并刊印于有關(guān)的會(huì)議錄Vol.1150，No6，P，86—102中。所有類型的DMDSLM都由可各自活動(dòng)的(可偏轉(zhuǎn)或可形變的)鏡子、象素或反光表面的陣列構(gòu)成。如一般列舉出的美國(guó)專利5,061,049中所討論的，對(duì)于DMD已理解為在事實(shí)上也包括空氣隙電容器。然而，顯然在對(duì)DMD的工作進(jìn)行分析時(shí)，已主要地依賴了DMDSLM的電容性質(zhì)。這就是說(shuō)，在對(duì)DMDSLM的光學(xué)特性已經(jīng)和繼續(xù)加以利用以來(lái)，利用這些器件固有的電氣的或非反光的性質(zhì)的工作做得很少。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種微型單片可變的電氣器件，例如包含DMD的電容器或開(kāi)關(guān)，或者作為開(kāi)關(guān)，以及各種組成或包含這種器件的裝置。利用可變DMD器件(例如電容器和開(kāi)關(guān))的裝置包括傳輸線(例如可變阻抗微帶線)；可變阻抗匹配、變換和濾波網(wǎng)絡(luò)；可變阻抗或頻率捷變天線(包括補(bǔ)丁天線、螺旋天線和槽天線)，這些天線的輻射圖形、頻率和波長(zhǎng)都是可調(diào)的；可變阻抗或頻率捷變耦合器(包括對(duì)稱耦合器、不對(duì)稱耦合器以及混合環(huán))；與波導(dǎo)相關(guān)聯(lián)的可變鰭狀線；波導(dǎo)本身、光波導(dǎo)開(kāi)關(guān)以及電傳輸線；電路工作控制器(例如，對(duì)高頻振蕩器作調(diào)諧補(bǔ)償或控制用的)；以及用于相控陣天線的實(shí)時(shí)延網(wǎng)絡(luò)。由于DMD的工作方式，在其中包括了由本發(fā)明的DMD得出的器件的各種裝置可以進(jìn)行數(shù)字的或有選擇的改變或調(diào)諧。考慮到上面的和其他的目的，本發(fā)明較可取的方面為考慮一能影響一時(shí)變輸入信號(hào)的微型單片可變電容器。電容器包括一襯底。一導(dǎo)電構(gòu)件在襯底上以單片的方式制成，并與該襯底相隔開(kāi)。導(dǎo)電構(gòu)件和襯底有如平板電容器各自的極板。采用諸如柔性梁、膜或鉸鏈等安裝設(shè)施這一構(gòu)件，使它的一部分向襯底方向偏轉(zhuǎn)和朝離開(kāi)襯底的方向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)梁的一部分離開(kāi)其平衡位置向襯底方向偏轉(zhuǎn)或朝離開(kāi)襯底的方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，在安裝設(shè)施中存儲(chǔ)了勢(shì)能。此勢(shì)能有將已偏轉(zhuǎn)的構(gòu)件部件回至其正常位置的趨勢(shì)。一種設(shè)施有選擇地使構(gòu)件的一部分偏轉(zhuǎn)以改變電容。偏轉(zhuǎn)設(shè)施可包含一電極，在沿梁的部分向襯底和離開(kāi)襯底的偏轉(zhuǎn)方向，該電極與梁相隔離，控制電極和梁可以有一信號(hào)加在它們之間。這一控制信號(hào)在梁部分和控制電極之間產(chǎn)生一電場(chǎng)。電場(chǎng)使梁部分離開(kāi)其正常位置向襯底或離開(kāi)襯底偏轉(zhuǎn)?？刂齐姌O可以是做在襯底上的一個(gè)電容器或者是襯底本身的一個(gè)區(qū)間。如將輸入信號(hào)加至電容器而提供一設(shè)施。當(dāng)電容器的電容改變時(shí)，使輸入信號(hào)受到影響。安裝設(shè)置可以由金屬膜或彈性體膜組成，并可與構(gòu)件以及與施加輸入信號(hào)的設(shè)施整體形成。安裝設(shè)施也可以一扭力梁或者一懸臂梁或者由多個(gè)組合的懸臂梁和扭力梁構(gòu)成的彎曲梁。構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)可以是轉(zhuǎn)動(dòng)或活塞狀運(yùn)動(dòng)。安裝設(shè)施也可以包括一絕緣的隔離物或一導(dǎo)電桿來(lái)支撐梁或膜，在構(gòu)件下面制出一凹槽。隔離物或桿最好以單片的方式與其他元件一起制作。當(dāng)構(gòu)件向襯底和朝離開(kāi)襯底的方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件向凹槽內(nèi)和向凹槽外移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電極是襯底本身的一個(gè)區(qū)域，而控制信號(hào)加在襯底區(qū)域和構(gòu)件之間。施加輸入信號(hào)的設(shè)施包括一導(dǎo)電輸入路徑和一導(dǎo)電輸出路徑，它們沿相反的方向與構(gòu)件相連接，從而使輸入信號(hào)通過(guò)構(gòu)件。更具體地說(shuō)，控制信號(hào)可以加在襯底區(qū)域和連至構(gòu)件的導(dǎo)體路徑中的一條。在這個(gè)實(shí)施例中，襯底區(qū)域可以接地，而電容器實(shí)際上與輸入信號(hào)并聯(lián)。在另一實(shí)施例中，襯底上的一絕緣介質(zhì)層支承了控制電極，并使控制電極與襯底絕緣?？刂菩盘?hào)加在控制電極和構(gòu)件之間。施加輸入信號(hào)的設(shè)施包括一連接至構(gòu)件的輸入路徑以及在偏轉(zhuǎn)方向與構(gòu)件相隔離的導(dǎo)體輸出路徑。輸出路徑由襯底支承并與襯底相絕緣，從而輸入信號(hào)由構(gòu)件加至用作電容器的一個(gè)極板的輸出路徑?？刂菩盘?hào)可加在控制電極和導(dǎo)體輸入路徑之間。在這個(gè)實(shí)施例中，電容器實(shí)際上與輸入信號(hào)相串聯(lián)。典型地，輸入信號(hào)是時(shí)變的，而控制信號(hào)的頻率大大低于輸入信號(hào)的頻率?？刂菩盘?hào)最好基本上不隨時(shí)間變化。事實(shí)上，輸入信號(hào)的頻率最好相對(duì)于構(gòu)件的諧振頻率足夠高，從而在響應(yīng)于輸入信號(hào)時(shí)構(gòu)件不會(huì)偏轉(zhuǎn)，并且只要涉及偏轉(zhuǎn)，構(gòu)件對(duì)于輸入信號(hào)基本上是“無(wú)知覺(jué)的”(“blind”)。與此相反，若控制信號(hào)的頻率足夠低，從而梁與之同步偏轉(zhuǎn)。同樣更可取的是，輸入信號(hào)與控制信號(hào)相疊加。大小、頻率、模式和構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的其他特征可以有選擇地加以調(diào)節(jié)。例如有選擇地從構(gòu)件上去除材料(以減少其質(zhì)量和區(qū)域)或從梁上去除材料(以改變其柔性)，可以完成這樣的調(diào)節(jié)。這樣的去除材料可以采用集中的光能，例如可以用一臺(tái)激光修整器(lasertrimmer)。可以將本發(fā)明中的電容器包括進(jìn)來(lái)作為本摘要之前的一段中列出的任何器件中的一個(gè)單元或一部分，從而器件的阻抗以及與阻抗有關(guān)的特性可以有選擇地改變。在一更為廣泛的方面，本發(fā)明考慮一微型單片器件，該器件響應(yīng)于一控制信號(hào)來(lái)影響一輸入電信號(hào)。此器件包括一襯底和一通常占有第一位置的可動(dòng)構(gòu)件。在第一位置上，此構(gòu)件以第一方式影響輸入信號(hào)。當(dāng)構(gòu)件不在第一位置時(shí)，它以第二方式影響輸入信號(hào)。采取一些設(shè)施來(lái)安裝構(gòu)件，使之與襯底相隔開(kāi)，以使構(gòu)件可向襯底或朝離開(kāi)襯底的方向移動(dòng)。安裝設(shè)施在當(dāng)構(gòu)件離開(kāi)第一位置移動(dòng)時(shí)在設(shè)施中存儲(chǔ)了能量。此存儲(chǔ)的能量使構(gòu)件偏向第一方向。輸入信號(hào)加至器件而控制信號(hào)加至構(gòu)件，響應(yīng)于控制信號(hào)設(shè)施，有選擇地使構(gòu)件移動(dòng)，離開(kāi)其第一位置，以繼續(xù)有選擇地改變構(gòu)件影響輸入信號(hào)的方式。在較廣方面的較佳實(shí)施例中，構(gòu)件是導(dǎo)電的，而加至它的控制信號(hào)產(chǎn)生一靜電場(chǎng)作用于其上。此電場(chǎng)使構(gòu)件移動(dòng)離開(kāi)第一位置。由本發(fā)明的較廣的方面得出的一個(gè)特殊器件是一可變電容器，在其中可動(dòng)構(gòu)件是電容器的一個(gè)極板，構(gòu)件的移動(dòng)改變電容器的電容。可將輸入信號(hào)和控制信號(hào)都加至構(gòu)件。輸入信號(hào)所取的路徑可以與這個(gè)可變電容器相關(guān)聯(lián)或相串聯(lián)。電容器的移動(dòng)以向著襯底，從最小值開(kāi)始增加電容為好，雖然移動(dòng)也可以朝著離開(kāi)襯底的方向，使電容從最大值開(kāi)始減小。另一個(gè)從本發(fā)明的較廣方面得出的特殊器件是波導(dǎo)。在波導(dǎo)中，可動(dòng)構(gòu)件以其第一位置構(gòu)成波導(dǎo)內(nèi)表面的共面部分。構(gòu)件離開(kāi)第一位置的運(yùn)動(dòng)是離開(kāi)襯底與離開(kāi)波導(dǎo)壁。這樣的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上沿通常與構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)直線相平行的直線減小了波導(dǎo)的橫截面。輸入信號(hào)可以是時(shí)變的，而構(gòu)件可隨時(shí)間作不同的偏轉(zhuǎn)。構(gòu)件偏轉(zhuǎn)的頻率在較佳實(shí)施例中與輸入信號(hào)的頻率無(wú)關(guān)，并且最好小于輸入信號(hào)的頻率。當(dāng)構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)頻率與輸入信號(hào)的頻率大體相同時(shí)，將導(dǎo)致一非線性電容器。這一偏轉(zhuǎn)可以圍繞或相對(duì)于構(gòu)件的第一正常位置，該位置由控制信號(hào)來(lái)設(shè)置。圖1是按照本發(fā)明的原理的可變電容器的普遍的側(cè)視剖面圖，該電容器由彈性體型DMDSLM構(gòu)成；圖2是按照本發(fā)明的原理的兩種可變電容器的普遍的側(cè)視剖面圖，該電容器由雙膜式DMDSLM構(gòu)成；圖3是描繪按照本發(fā)明用作一可變電容器的DMDSLM的略圖，對(duì)該電容電氣上的連接使它象一旁路或并聯(lián)電容那樣工作；圖4是描繪按照本發(fā)明用作一可變電容器的DMDSLM的略圖，對(duì)該電容電氣上的連接使它象一串聯(lián)電容那樣工作；圖5是一控制信號(hào)和一輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的曲線圖，這些信號(hào)加至圖3和圖4的可變電容器；圖6是膜型可變電容器的一部分的普遍的頂視圖，該電容器類似于示于在圖2左側(cè)的以及在圖4、圖7—9及圖18—25中的電容器，它含有這樣的結(jié)構(gòu)，如結(jié)合圖4所描述的那樣，按照本發(fā)明的原理，它象一串聯(lián)可變電容器那樣工作；圖7是一膜型可變電容器的普遍的側(cè)視剖面圖，一般，它沿圖8中的直線7—7來(lái)截取，它類似于在圖2—4、6，9和18—25中所示的那些，它所用的隔離物類似于在圖2—4中所用的那些，而不是采用示于圖9和18的桿，此電容器包含了這樣的設(shè)施，它能確保電容器的主要部分保持平面狀，而不是象圖2—4、6、20和25(b)中那樣作曲線狀形變；圖8是描繪于圖7中的膜型可變電容器的普遍的頂視圖，為更好的描述它所包含的部件，電容器的一些部分已經(jīng)被去除；圖9包含一膜型DMDSLM的普遍的側(cè)視剖面圖，該器件用作一可變電容器，類似于用在圖2和7中所描繪的DMDSLM，它的膜是由桿來(lái)支承，而不是用圖2和7的隔離物，采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)施可使已形變的薄膜仍保持平面狀；圖10是懸臂梁型DMDSLM的普遍的側(cè)視剖面圖，該器件用作一可變電容器；圖11是懸臂梁型DMDSLM的普遍的側(cè)視剖面圖，該器件用作一可變電容器，類似于用在圖10中所描述的DMDSLM，梁和鉸鏈由導(dǎo)體桿來(lái)支承而不是用示于圖10的隔離物來(lái)支承；圖12是懸臂梁型可變電容器的普遍的側(cè)視剖面圖，該電容器與示于圖10和11的那些相似，它采用類似于圖7所示的那種隔離物而不采用示于圖3和4的桿；圖13包含了兩種不同的懸臂梁型DMDSLM的普遍的頂視圖，它們都用作可變電容器，圖10和12的剖示圖一般是沿圖13中的10，12—10，12取的；圖14是包含了四種不同的扭力臂型DMDSLM的普遍的頂視圖，它們都用作可變電容器；圖15是變形梁型DMDSLM的普遍的頂視圖，該器件用作可變電容器，圖16和圖17的剖示圖一般是沿圖15中的16，17—16，17取的；圖16和17是變形梁DMDSLM的普遍的側(cè)視剖面圖，一般沿圖15的直線16，17—16，17取剖面線，按照本發(fā)明它們分別描繪可變電容器，在圖16中，膜處于正常位置，在圖17中，膜處于它因受吸引而趨向控制電極時(shí)的位置；圖18(a)和18(b)分別是用作傳輸線的開(kāi)關(guān)的膜型DMDSLM的側(cè)視剖面圖和平面視圖；圖19是用作可變電容器的膜型DMDSLM的側(cè)視剖面圖，在該器件中既采用了導(dǎo)體桿(示于圖9的那種類型)也采用了絕緣隔離物(示于圖7的那種類型)來(lái)支承薄膜；圖20分別是用作可變阻抗帶狀傳輸線的多個(gè)膜型DMDSLM的側(cè)視剖面圖和平面圖；圖21是四個(gè)可調(diào)的、頻率捷變的耦合器的普遍的平面圖，在每個(gè)耦合器中采用了多個(gè)按照本發(fā)明原理的DMDSLM；圖22是頻率捷變和方向圖捷變的補(bǔ)丁天線的透視圖，該天線包含了多個(gè)按照本發(fā)明原理的DMDSLM；圖23是鰭狀線的普遍的側(cè)視剖面圖和平面圖，在該鰭狀線中包含了用于調(diào)諧的作為可變電容器的DMDSLM陣列；圖24是包含遵從本發(fā)明的DMDSLM可變電容器的普遍的透視圖，該可變電容器用于波導(dǎo)一微帶線過(guò)渡；以及圖25是描繪用多個(gè)DMDSLM作為可動(dòng)構(gòu)件，來(lái)變包含這件構(gòu)件的波導(dǎo)的電特性的端透視圖和該圖一部分的放大圖。本發(fā)明涉及其類型分別示于圖2—4及6—9；圖10—13；圖14；圖15—17；圖8以及圖19的微型單片器件40、50、60、70、80和160。器件40、50、60和70是可變電容器；器件80是電的或光學(xué)的開(kāi)關(guān)。器件40、50、60、70、80由基本的DMDSLM40′、50′、60′、70′和80′構(gòu)成，其變更和使用將在下面加以敘述，電氣上它們以多種方式進(jìn)行工作，例如象圖3和4所一般描述的那樣。本發(fā)明還涉及如圖20—25所描述的那樣，在裝置中采用電容器40、50、60、70、80和160。圖2—17是對(duì)多種DMDSLM40′、50′、60′和70′作普遍的描繪的圖，這些器件的結(jié)構(gòu)成為本發(fā)明的可變電容器40、50、60和70的基本砌塊。圖1描繪了一種基本的DMDSLM30′，按照本發(fā)明，把這種結(jié)構(gòu)用作可變電容器30并不很方便，但是如果需要，還是可以采用的。不管怎樣，如在圖2—25中所實(shí)施的，用圖1來(lái)對(duì)本發(fā)明的若干原理加以說(shuō)明。圖1描繪了一彈性體型的基本的DMDSLM30′，它包含有一相當(dāng)厚的彈性層31，該層上有一可形變的、相當(dāng)薄的淀積金屬層或膜32。圖中DMD30′是如此用的，金屬層32是高反光的。膜層31和32淀積在硅或其他合適的襯底33上，在襯底頂上有用標(biāo)準(zhǔn)的混合集成電路MOSCMOS等的制作工藝制得的尋址電路，圖中僅一般地用35來(lái)表示。電路35在襯底33內(nèi)和/或襯底33上制得，并包括了與之相隔的控制或?qū)ぶ冯姌O36a。如在其他的DMDSLM40′、50′、60′和70′中那樣，雖然所描繪的控制電極做在襯底33的頂面上，它們也可以是“埋入”或集成入襯底33，作為獨(dú)立的導(dǎo)電路徑或作為適當(dāng)摻雜的區(qū)域。彈性體層31有一正常或第一厚度T，它使金屬層或膜32與襯底33的頂部保持一段正常的第一距離D，而與襯底上所載的控制電極保持一段距離d，(如果電極36a是埋入式的，D和d可相等)。根據(jù)層和膜31和32、襯底33以及控制電極36a的材料以及尋址電路的性質(zhì)，電極36a可以用一電絕緣層37來(lái)與襯底33絕緣地隔開(kāi)，該絕緣層可以是該襯底33材料的氧化物或其他氧化物或絕緣材料。當(dāng)一控制電極36a受激勵(lì)，從而使該電極以及就在其上的金屬層或膜32的小塊之間施加了極性相反的相當(dāng)大的電壓(不管是得自影響控制電極36a的尋址電路還是得自別處)，在小塊38和電極36a之間的靜電力將吸引(或推斥)小塊38向(或離開(kāi))電極36a。這一吸引(或推斥)使小塊38朝(或離開(kāi))電極36a移動(dòng)或作曲線狀偏轉(zhuǎn)，從而減小(或增加)彈性體層31的介于其間的材料的厚度D和d，如圖1所示。另一種做法，對(duì)控制電極36a和其上的小塊38加上相同極性的電壓以在它們之間產(chǎn)生一靜電斥力，該斥力將增加而不是減少距離D和d。這樣，根據(jù)控制電極36a的加上激勵(lì)或去除激勵(lì)的狀態(tài)，以及根據(jù)每個(gè)電極36a和與它相關(guān)聯(lián)的小塊38的極性，電極部分的彈性體31的厚度將減小(或增加)，而在相鄰電極36a部分的彈性體的厚度將增加(或減小)。當(dāng)電極36a去除激勵(lì)時(shí)，層和膜31和32處于它們的正常的第一位置。金屬層或膜32的第一位置以虛線39來(lái)表示。當(dāng)由于靜電引力使膜31和32形變而偏離第一位置時(shí)，在其內(nèi)存儲(chǔ)了勢(shì)力能。所存儲(chǔ)的勢(shì)能有使膜31和32回至其正常的、第一(通常是平面的)位置39。當(dāng)一被激勵(lì)的電極36a去除激勵(lì)時(shí)，存儲(chǔ)在小塊38和膜31和32緊鄰部分中的能量回至其正常的水平。當(dāng)其本的DMD30′這樣來(lái)使用時(shí)，金屬層32受控制電極36a的選擇性激勵(lì)而造成的表面改變將用來(lái)對(duì)入射光進(jìn)行幅度和相位調(diào)制。雖然對(duì)電極36a以及與之相關(guān)聯(lián)的小塊38加上相同極性的電壓，可以使小塊38或者向著或者離開(kāi)控制電極的方向移動(dòng)而離開(kāi)其第一位置39，然而在剩下的描述部分將著重采用不同極性的施加電壓，它將使膜32的小塊38(或其功能的對(duì)應(yīng)物)移向電極36a。再者，我們將清楚，當(dāng)把一電壓加于一元件上，例如加在小塊38上時(shí)，相反極性的吸引電壓將或者是(a)在相應(yīng)的其他部件(這里是控制電極36a)上感應(yīng)出的電壓，或(b)直接施加或通過(guò)一獨(dú)立的機(jī)構(gòu)(例如尋址電路35)施加于其他部件上。在每個(gè)小塊38以及它的電極36a上的電壓(吸引的或排斥的)可以受尋址電路35作用而取適當(dāng)值。在圖1中，輸出電極36和金屬層32各自在其上的小塊38可以看作是可變的平板電容器30的極板。具體些說(shuō)，小塊38是可動(dòng)極板或膜，而電極36b是固定極板。如圖1所示，電極36b可以與在襯底33上的控制電極36a相鄰，在那里，電極36b在電極36a之后而進(jìn)入圖所在的平面之內(nèi)。在相對(duì)可移動(dòng)的電容器極板36b和38之間的介質(zhì)是彈性體31。在另一種做法中，電極36b的功能可以由襯底33來(lái)完成，如果襯底的導(dǎo)電性能足夠好，或者當(dāng)襯底的導(dǎo)電性能并不足夠好時(shí)，可在其中做出一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域來(lái)。如下面所描述的，電極36b可以不存在，而由控制電極35a來(lái)承擔(dān)它的功能。因?yàn)殡娙萜鳂O板36b、38之間的距離是可以調(diào)節(jié)的。因此電容器30是可變的。前面假設(shè)，為用來(lái)調(diào)節(jié)電容器30的電容的加至控制電極36a和金屬膜32的小塊38的控制電壓可以獨(dú)立地加上而不對(duì)輸入電信號(hào)產(chǎn)生任何影響，該輸入電信號(hào)只對(duì)電容器30(即電容器36b，38)產(chǎn)生影響，反之亦然。用這種方法將這些信號(hào)加至可變電容器40、50、60和70的技術(shù)將在下面描述。這里只需注意，如果金屬膜32的每個(gè)小塊38起著可變平板電容器可動(dòng)極板的作用，而與其相鄰的可變電容器無(wú)關(guān)，則相鄰的小塊38應(yīng)在電氣上隔離，例如，使金屬層32在其區(qū)域內(nèi)不連續(xù)，每塊復(fù)在每對(duì)電極36a和36b的空間之上。如果電極對(duì)36a、36b構(gòu)成一陣列，則由金屬層32內(nèi)的不連續(xù)性網(wǎng)格(未示出)可以形成一相應(yīng)的可變電容器陣列30，應(yīng)進(jìn)一步注意，可變電容器30的陣列的金屬層32的各個(gè)小塊38，從客觀的意義上來(lái)看，如下面所描述，代表一塊具有分布可變電容的“表面”，這塊“表面”可以構(gòu)成許多裝置的表面的一部分，這些裝置包括傳輸線、耦合器、天線、鰭狀線或波導(dǎo)。這樣，圖1示出一基本的DMDSLM30′，它以前用來(lái)調(diào)制光，而在這里用作可變電容器30以及這樣一種器件，它有一個(gè)構(gòu)件(小塊38)，該構(gòu)件相對(duì)于固定構(gòu)件(電極36和/或襯底)可以活動(dòng)。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，由于控制電信號(hào)控制電極36a以及小塊38，左邊的小塊或可動(dòng)電容器極板38以及它的輸出電極或固定電容器極板36b構(gòu)成了電容器30，而與其他相鄰的電容器30無(wú)關(guān)。輸入信號(hào)可以通過(guò)一輸入導(dǎo)體38i加至小塊38，該輸入導(dǎo)體與小塊38的一端在電氣上連續(xù)。如果電容器30(或36b、38)由于與導(dǎo)體38i平行而影響在導(dǎo)體38i上的輸入信號(hào)，則設(shè)置一輸出導(dǎo)體38op，它與小塊38的另一相對(duì)端在電氣上相連續(xù)。輸入信號(hào)將受到電容器30(或36b，38)的影響，這是由于輸入信號(hào)以由電容器30的電容所確定的方式穿過(guò)小塊38，該電容器由小塊38和電極36b之間的距離確定(最終由加在小塊38和控制電極36之間的電壓的極性和差值確定)。在圖1(a)中以簡(jiǎn)圖的方式示出的電容器30的功能，可能需要如圖36g所示的那樣把電極36b接地。電極36b的功能可以由襯底33來(lái)完成或由在襯底33中形成的導(dǎo)電區(qū)域來(lái)完成，如果需要的話，可以將它接地。如果電容器30(36b，38)連續(xù)影響在導(dǎo)體38i上的輸入信號(hào)，則設(shè)置在電氣上與電極36b連續(xù)的輸出導(dǎo)體36os(導(dǎo)體38op以及地36g可以取消)。電容器30的這一功能在圖1(b)中以簡(jiǎn)圖示出。圖2示出兩個(gè)相鄰的膜型基本DMD40′，每個(gè)器件都用作一個(gè)可變電容40。DMD40′的一種可能的型式(這種型式的DMD用MOS、CMOS和其他技術(shù)來(lái)制造有些不方便)，示于該圖的右方并且構(gòu)成了圖1的變體，這種DMD具有一層薄的聚合物膜41，其上復(fù)有一薄的可形變的金屬膜層42。在一更可取的形式中，DMD40′只包含一薄的、可形變的、自承的薄金屬層或膜42，如圖2的左方所示；而取消了聚合物膜41。類似于對(duì)襯底33的做法，金屬層或膜42(以及聚合物膜41，如果有的話)用隔離物44來(lái)支承在襯底43上方。在這種型式的典型的DMD40′中，隔離物44躺在正交的網(wǎng)格上。在金屬膜42下面，在由隔離物44的網(wǎng)格所確定的每個(gè)區(qū)域之內(nèi)，有尋址電路，它一般地表示成45，并且包括控制電極46a。尋址電路45及它們的電極46a可以類似于圖1中的它們的對(duì)應(yīng)物35和36a。為避免畫(huà)面零亂，結(jié)構(gòu)類似于電極36b的輸出電極46b沒(méi)有畫(huà)出。如果有需要，電極46a、46b可以用類似于圖1中的層37的絕緣層47來(lái)與襯底絕緣。就在電極46a和46b上方的每個(gè)金屬層42的小塊48由于在小塊48和電極46a之間加上適當(dāng)?shù)碾妷翰疃晃?或被推斥開(kāi))這些電極46a和46b。這一吸引(或推斥)使小塊48作曲線狀移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)，并同時(shí)使金屬膜42形變而離開(kāi)其第一位置或正常的平面狀結(jié)構(gòu)，用虛線49來(lái)表示。與基本的DMD30′同樣，基本的DMD40′可以被看作和用作一可變電容器40。在固定極板(電極46b)和可動(dòng)極板(金屬膜42)之間的介質(zhì)可以是空氣或另一種合適的媒質(zhì)，而不是彈性體31。與電容器30那樣，如果金屬膜42的各個(gè)小塊48要起各個(gè)獨(dú)立的可變電容器40的獨(dú)立的可動(dòng)極板的作用，則這些小塊48應(yīng)在電氣上互相絕緣，如在金屬層42中制作出與隔離物44的圖形相一致的不連續(xù)性圖案(未圖示)那樣。如前面所指出的，在某些早先的基本的DMD40′中，隔離物44取網(wǎng)格的形狀，因此一控制電極46a的激勵(lì)將使膜42的相應(yīng)小塊48成球形或其他曲線形狀。如果小塊48作為空氣隙可變電容器40的可移動(dòng)或可轉(zhuǎn)動(dòng)極板，就不必得出這種曲線外形。事實(shí)上，產(chǎn)生曲線外形將使得對(duì)所得電容器40(46b，48)的電容的分析很困難，并且，更重要的是，它將使得所需的跨于每個(gè)小塊48及其相應(yīng)的控制電極46a之間的電壓差過(guò)高。如下面更詳細(xì)討論的，每個(gè)電容器40最好采用一對(duì)平行的隔離物44而不是象盒子那樣的網(wǎng)格。這樣，膜42的每個(gè)小塊48只在正好相對(duì)的兩邊加以支承，而不是沿小塊48的周界加以支承。結(jié)果，為使膜42的小塊48達(dá)到給定的偏轉(zhuǎn)，因而達(dá)到給定的電容值，只需較低的電壓?？梢允垢鱾€(gè)電容器40互相獨(dú)立的膜42的不連續(xù)性可以與隔離物一致。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3—5，對(duì)圖2左半部分的基本的DMD40′用作可變電容器40的工作進(jìn)行描述。如將要看到的，用這些圖描述的原理對(duì)于其他基本的DMD也適用。在下面的描述中，假設(shè)膜42與該基本的DMD40′陣列中的相鄰的膜42在電氣上獨(dú)立，因而每個(gè)電容器40與電容器陣列中的相鄰的電容器40在電氣上獨(dú)立。不管這樣的獨(dú)立是用在金屬層42中形成已經(jīng)提到的不連續(xù)性(未圖示)來(lái)達(dá)到還是用其他方法來(lái)達(dá)到(例如用適當(dāng)?shù)募?lì)電極46的方法或用電氣隔離技術(shù))，對(duì)于本發(fā)明都不重要。在圖3中，畫(huà)出了膜42的正常位置，而當(dāng)它被吸引或偏轉(zhuǎn)向電極46a時(shí)，其位置用虛線100來(lái)表示。(虛線100將向上彎曲，如果膜42被從控制電極46a和輸出電極46b推斥開(kāi)。)圖3示出并聯(lián)或分路連接中的電容器40(同時(shí)參見(jiàn)圖1(a))，并用參照數(shù)字40P來(lái)表明以這種方式連接的電容40。如下面所解釋的，在圖3的實(shí)施例中，圖2中的絕緣層47是不需要的。具體些說(shuō)，如將要看到的，電容器40P的固定極板(這里，它或者是襯底43，或者是位于該襯底43上的電極46b)接地，圖中以101表示，因此在它和電容器40P的可移動(dòng)或可偏轉(zhuǎn)膜42之間有一對(duì)地電容。可變控制信號(hào)102由控制信號(hào)源104加至膜42，如在源104和與輸入端108之間路徑106所示，圖中表示在110處連接至層42。源104也在112處連接至地?？勺兛刂菩盘?hào)102可以是“低頻”電壓，Vc，它可以是直流電壓，它的幅度和/或占空因數(shù)是可變的。如這里所用的，所謂“低頻”電壓指的是具有這樣一個(gè)頻率的電壓，當(dāng)與在隔離物44之間支承的膜42的可動(dòng)部分(即小塊48)的諧振頻率比起來(lái)，它的頻率要低得多，因此加上控制信號(hào)102的電容器40P的膜42能基本上與之同步近于即時(shí)地移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)。如果信號(hào)102是直流(頻率＝0)時(shí)，膜42保持靜止，而可變電容器40P是不變的。如果控制信號(hào)102是時(shí)變的，膜42與該信號(hào)同步而移動(dòng)，則電容器40P是時(shí)變的。具體說(shuō)，當(dāng)控制電壓102加在膜42與襯底43位于其下的部分(用作控制電極)或是控制電極46a之間時(shí)，就在膜42與襯底43或電極46a之間的空間內(nèi)產(chǎn)生靜電場(chǎng)。如果控制信號(hào)是如圖5所示的直流電壓，得到的靜電場(chǎng)不隨時(shí)間改變，使得膜42作為電壓幅度的函數(shù)向著(或離開(kāi))襯底43或電極46a移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)，而離開(kāi)它的正常的第一位置。這一移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)減少(或增加)了膜42和襯底43或電極46a之間的距離。因?yàn)槠叫衅桨咫娙萜鞯碾娙菖c極板42、43或42、46a之間的距離成反比，這一距離的減少(或增加)將增加(或減小)電容器40P的電容。去除控制信號(hào)102容許存儲(chǔ)在膜42中的機(jī)械能量(作為它形變和偏轉(zhuǎn)的結(jié)果)使膜42回至正常的、平面的位置，它代表了電容器40P的最小(或最大)電容，因?yàn)榘?2和43，或42和46a之間的間隔處于它的最大值(或最小值)。這樣，電容器40P的電容是控制信號(hào)102的函數(shù)。如果在膜42和在襯底43或在電極46a上電壓的極性相同，則電壓差的增加使膜42移動(dòng)，離開(kāi)它的電容最大值的位置而到電容器40P具有較小電容的位置。由于膜42的諧振頻率確定以及其他機(jī)械特性不加限制，這些特性諸如膜42的尺寸、面積的外形以及質(zhì)量；膜42的柔性和厚度；膜42厚度、彈性模量和/或彈性常數(shù)，以及膜42支承的方式和數(shù)量)，有一從零頻率(零頻率即直流)開(kāi)始的頻率范圍，在這個(gè)頻率范圍內(nèi)，將容許膜42大體上與控制信號(hào)同步地移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)。對(duì)于具有實(shí)際上為任何波形的低頻電壓來(lái)說(shuō)，上面所說(shuō)一般是對(duì)的。熟諳這一領(lǐng)域的人員能容易確定，對(duì)于一給定的膜42，以什么來(lái)構(gòu)成“低頻”控制電壓102。在較佳實(shí)施例中，控制信號(hào)102或者是幅度可選擇地改變的直流電壓或者是幅度固定，但占空因數(shù)(“通/斷時(shí)間”)可選擇地改變的直流電壓。這些類型的控制電壓102將導(dǎo)致電容器40P實(shí)際上有如可變的線性電容器。如果控制電壓102是時(shí)變的，其頻率足夠低，以容許膜42能與該電壓同步地偏轉(zhuǎn)或“不偏轉(zhuǎn)”，電容器40P實(shí)際上有如一可變電容器。企圖用可變電容器40P來(lái)影響輸入信號(hào)114。輸入信號(hào)是時(shí)變電壓，相對(duì)于控制信號(hào)102，該輸入信號(hào)最好具有“高頻”。對(duì)于這一目的，“高頻”輸入信號(hào)114是指信號(hào)有這樣高的頻率，考慮到膜42的確定諧振頻率的機(jī)械的和其他的特性，如上面所描述的，當(dāng)膜42以任何顯著的方式來(lái)響應(yīng)輸入信號(hào)時(shí)，它不會(huì)移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)。即用最為簡(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)，膜42的機(jī)械慣量過(guò)大，對(duì)于膜42響應(yīng)輸入信號(hào)114來(lái)說(shuō)，信號(hào)隨時(shí)間的改變太快。實(shí)質(zhì)上，膜42不能“察覺(jué)”高頻輸入信號(hào)114。如上面所討論的，最好為高頻電壓形式的輸入信號(hào)114從源116經(jīng)過(guò)路徑118加至輸入端108和膜42。輸出端120在122處連接至膜42。源116在112處接地。如圖5所示，實(shí)際上，控制信號(hào)102和輸入信號(hào)114可在輸入端108處疊加并同時(shí)加至膜42。假設(shè)輸出端120接至并由利用電路(未示出)加以利用或取另外的方式，低頻控制電壓102對(duì)膜42的小塊48與襯底43或輸出電極46b之間的距離加以調(diào)節(jié)，因而調(diào)節(jié)電容器40P的對(duì)地電容，該電容器的極板是膜42(可動(dòng)極板)和襯底43或電極46b(固定極板)。經(jīng)調(diào)節(jié)的對(duì)地電容影響路徑118—108—42—120的阻抗，因而影響輸出信號(hào)114。如前面所解釋的，輸入信號(hào)114對(duì)膜42的偏轉(zhuǎn)沒(méi)有影響，因而對(duì)電容器40P的電容沒(méi)有影響。當(dāng)有需要時(shí)可對(duì)由輸出端120來(lái)的疊加信號(hào)進(jìn)行檢波、解調(diào)，以從中消除代表低頻控制信號(hào)102的分量?？刂菩盘?hào)102的幅度或占空因數(shù)可有選擇地改變以有選擇地變更電容器40P的電容以及輸出端108的阻抗。這些改變可以是“手動(dòng)”的或“自動(dòng)”的。對(duì)反饋?zhàn)鞒鲰憫?yīng)，可以用改變控制電壓102的辦法來(lái)完成自動(dòng)改變，該反饋可與輸出端120信號(hào)的值相關(guān)聯(lián)，或與來(lái)自其他地方(例如，由連接至輸出端120的利用電路)的信號(hào)相關(guān)聯(lián)。這樣，由輸出端122或利用電路來(lái)的反饋將自動(dòng)完成電容器40P的調(diào)節(jié)以得到與保持(或以一種經(jīng)選擇的方式)在輸出端122處或利用電路中的信號(hào)。對(duì)控制信號(hào)102的手動(dòng)與自動(dòng)調(diào)節(jié)用參照數(shù)字123來(lái)表示，該數(shù)字附于信號(hào)源104的控制箭頭處。通過(guò)尋址電路45的工作可以使圖3中的電容器40P的電容得到改變。例如，尋址電路45可以對(duì)襯底43或電極46b到地的通路的阻抗產(chǎn)生影響，或者構(gòu)成或破壞這一通路，從而對(duì)于一給定的控制電壓Vc可以影響膜42達(dá)到的偏轉(zhuǎn)量。如熟諳該技術(shù)的人所能理解的，影響到地101的通路的阻抗將包括尋址電路45增加或減小阻抗或者到通路的電信號(hào)。在另一實(shí)施例中，輸入信號(hào)114的頻率可以是這樣的，膜42將響應(yīng)于該頻率的信號(hào)而移動(dòng)。這使得電容器40P如一非線性電容那樣工作，它的電容C(t)將隨輸入信號(hào)114V(t)的頻率而改變。圖4描繪可變電容器40的串聯(lián)連接，因此標(biāo)以40S，在該圖中，與圖3中使用的數(shù)字相似的那些數(shù)字代表相似的部件，在圖4中，本發(fā)明的可變電容器40S與輸入信號(hào)114相串聯(lián)，在圖4中，輸出端124被連至電容器的固定極板，即輸出電極46b(或其他導(dǎo)體)，以數(shù)字128表示，這里的電極46b可以與圖3中的電極46b一起做，而且制作方法也相同。與圖3中的情況不同的是(在該圖中，電極46b(如果有的話)或襯底43，有如電容器40P的固定極板，只在電容器40P充電時(shí)才載有電流)，圖4所示的電容器40S的固定極板46b，作為構(gòu)成輸出電極46b，必須一直將電流傳送到輸出端124。這一電流傳送要求決定了輸出電極46b應(yīng)該用絕緣層47來(lái)與襯底43絕緣。代替圖3中的單個(gè)控制電極46a，在圖4中為描述的目的畫(huà)出了位于層47上的兩個(gè)控制電極46a?？梢悦靼?，兩個(gè)或多個(gè)輸出電極46b以及兩個(gè)或多個(gè)控制電極46a可以做在層47上，并且這些電極46a、46b可根據(jù)需要或要求做成交錯(cuò)式、叉指式或取其他空間關(guān)聯(lián)方式。圖4中的電容器40S的電容由控制信號(hào)102來(lái)設(shè)置，該信號(hào)最好是低頻電壓(如上面所確定的)，它加于膜42以在膜42和控制電極46a(它在130處接地)之間產(chǎn)生電場(chǎng)。膜42的偏轉(zhuǎn)量決定了電容器40S的電容改變。輸入信號(hào)114，最好是高頻電壓(如上面所確定的)，受電容影響而不會(huì)影響膜42的偏轉(zhuǎn)，或者，因此不會(huì)影響電容器40S的值。實(shí)際上，輸入信號(hào)114加于路徑108—42—46b—124，該路徑的阻抗取決于對(duì)電容器40S和信號(hào)114的頻率所假設(shè)的值。如同40P那樣，尋址電路45可影響控制電極46a或輸出電極46b，因而，在此情況下，在45、46a和46b這些部件中要作適當(dāng)?shù)倪B接(未圖示)。對(duì)這些連接以及對(duì)各個(gè)路徑101、106、108、118、120、124和130進(jìn)行“布線”(“routing”)以及對(duì)各個(gè)連接110、122和128確定位置，以及做這些事的方法可以采用已有技術(shù)中的任何合適的方法，它們關(guān)系到MOS、CMOS或其他混合、集成、單片、微型電路的制造方法和對(duì)這些方法的變更。這些都是任何熟諳此技術(shù)的人所知曉的。當(dāng)然在考慮這里的其他圖中所描繪的實(shí)施例時(shí)，情況同樣如此。一般地示于圖4的電容器40S的一種特殊實(shí)施例描繪于圖6中，在該圖中有一些與圖4中的有關(guān)部件相同或相似的參照號(hào)。在圖6中，電極46由許多個(gè)導(dǎo)電指狀物132構(gòu)成，這些指狀物連接至總線構(gòu)件134或與之整體形成。而總線構(gòu)件134在圖中示意性畫(huà)的地方接至地130。類似地，電極46b由許多個(gè)導(dǎo)電指狀物136構(gòu)成，這些指狀物與總線構(gòu)件138相連接或與之整體形成，假設(shè)它與連接128相同。指狀物132和136是交錯(cuò)的或是叉指狀的如圖所示，以層47將它們與襯底43絕緣，而它們之間的間隙140使指狀物132與指狀物136相隔離。一行電容器40S中的一個(gè)電容器40S描繪于圖6中。可以有一列電容器40S，因此呈現(xiàn)出電容器408的正交陣列或其它陣列。如此使用的典型的基本的DMD30’的尺可以小到10—12微米見(jiàn)方而大到25微米見(jiàn)方。應(yīng)該記得，當(dāng)這樣來(lái)使用一個(gè)DMD時(shí)，極短的響應(yīng)時(shí)間(隨控制電壓的施加幾乎即時(shí)發(fā)生的迅速偏轉(zhuǎn))是最需要的指標(biāo)。對(duì)于一給定的控制信號(hào)，短的響應(yīng)時(shí)間主要取決于DMD30’、40’等的可偏轉(zhuǎn)膜32、42等的質(zhì)量/慣性特征，這就給尺寸極小的因而也是質(zhì)量極小的膜以鼓勵(lì)。然而，如上面所提及的，當(dāng)一如40的DMD用作如40P或40S的電容器時(shí)，膜42也需對(duì)輸入信號(hào)114在運(yùn)動(dòng)上不敏感。還有，平行平板電容器的電容如它的極板面積那樣改變。根據(jù)上面所述的情況，對(duì)于可變電容器40P和40S，就希望不象基本的DMD40’那樣，而有尺寸較大和/或質(zhì)量較大的膜42。事實(shí)上，包括這里所述類型的可變電容器的膜42看來(lái)應(yīng)在5毫米見(jiàn)方的數(shù)量級(jí)，或者說(shuō)要比如此用的DMD的可偏轉(zhuǎn)膜的面積大40,000至250,000倍。當(dāng)然，面積的增加隨之帶來(lái)質(zhì)量/慣性的增加。圖7和8示出圖2—4中所示的可變電容器40的變體40a。在這一改變40a中，隔離物44有一橫截面輪廓，表示當(dāng)用諸如在含有百分之幾的氟的氧中進(jìn)行各向同性等離子體蝕刻而形成的井或體積142，在這樣的井中膜42的每個(gè)小塊48發(fā)生形變。再者，為了描述的目的，不連續(xù)性144在小塊48之間在膜42內(nèi)形成，而小塊48的相對(duì)的兩邊被相對(duì)的隔離物44支承。在圖7中，每個(gè)膜42的小塊48或有一較厚的，大體上是整體的構(gòu)件145，它可以按MOS、CMOS或等價(jià)的工藝用在金屬膜42上淀積或形成金屬的辦法制成。構(gòu)件145為可形變系統(tǒng)42—145提供了相當(dāng)大一部分質(zhì)量，而與膜42的邊146相比，它的柔性較小。膜42，構(gòu)件145和隔離物44以及上述的其他部件可以用與生產(chǎn)DMDSLM用的類似或相同的辦法來(lái)形成。這種形成辦法可以包括金屬(諸如鋁和鋁合金)的交替和/或重復(fù)濺射淀積、等離子體蝕刻。氧化物的等離子淀積以及其他的步驟，如上面提及的由Hornbeck撰寫(xiě)的文章的第四節(jié)中所述和在一般提及的美國(guó)專利5,061,049中所述。作為存在構(gòu)件145(它實(shí)際上確定了小塊48)的結(jié)果，膜42的小塊48及其整體構(gòu)件145向控制電極46a的吸引或偏轉(zhuǎn)容許小塊48基本上保持平整，其形變限于膜42的圍燒小塊48和構(gòu)件145的并在相對(duì)兩邊被支承的邊沿。前面所述的支承方式(只在膜42的每個(gè)小塊48的相對(duì)兩邊加以支承)更詳細(xì)地示于圖8中。這種形式的支承導(dǎo)致膜142的非曲線狀形變，它只包含了膜42的邊沿146的相對(duì)的部分而不包括小塊48或構(gòu)件145。這種形變用圖7中的虛線148來(lái)表示。顯然，如果想要的話，示于圖4的多重電極46a，46b結(jié)構(gòu)也可以在圖7和8的實(shí)施例中加以實(shí)施。在圖7和圖8中，電容器40a的固定極板可以象在其他圖中那樣，由襯底43或輸出電極46b構(gòu)成。電容器40a可以并聯(lián)地或串聯(lián)地與輸入信號(hào)114相關(guān)聯(lián)，分別如圖3和圖4那樣。圖9示出基于膜型基本的DMD的另一種可變電容器40。它與示于圖7和8的相類似。在圖9中，光致抗蝕劑隔離物44被金屬支撐桿150取代，該桿可用所謂的“埋入式鉸鏈”(buriedhinge)法制作，該方法在已提及的’049專利以及Hornbeck的文章中已揭示，并包括MOS、CMOS或其他步驟(其中包括重復(fù)/交替金屬濺射、等離子體氧化物形成、等離子體蝕刻以及其他已知的步驟。桿150的功能很象圖3和4中的輸入端108以及至膜42的連接110。諸如電極152和控制電極46a的尋址電路45的部分位于淀積在襯底43上的氧化物47之上，如圖9所示。電極152和控制電極46a以及電極46b(如果46b存在，在圖9中也看不到)，它們有如可變電容器40的固定極板，最好凹進(jìn)襯底43的上表面和/或包括大致?lián)诫s的區(qū)域。電極的作用很象圖3和4中的路徑118。與膜42和它的構(gòu)件在電氣上相連的電極152可用來(lái)對(duì)每個(gè)電容器40的膜42及其構(gòu)件145施加一電壓，該電壓連同地電壓或在控制電極46a上的電壓(或者在襯底43上的電壓，如果電極46a不存在的話)用來(lái)控制電容器40的膜42和構(gòu)件145所受的偏轉(zhuǎn)的大小。至此，電壓可由支撐桿150加至膜42，該桿與電極152相接觸。每個(gè)膜42用兩根桿150相對(duì)撐起。如圖7和8所示那樣，由于存在高柔性的邊沿146以及位于中央的低柔性的構(gòu)件145，產(chǎn)生了膜42如活塞般的形變，其構(gòu)件145一般保持與襯底平面平行。這一形變用虛線148表示。如將要看到的那樣，由尋址電路45來(lái)對(duì)電極46a和152進(jìn)行控制、施加激勵(lì)和去除激勵(lì)。如果電極46b不存在，圖9的電容40可以象在圖3中所描繪的那樣使用。如果電極46b存在，圖9的電容40可以象在圖4中那樣使用。圖10描繪用作可變電容器50的懸臂梁型的普遍的基本的DMDSLM50’。與示于其他圖中相示的那些部件將標(biāo)以相同或相似的參照號(hào)。圖10中構(gòu)件或小塊58包括一很薄的下面的金屬層51的高柔性部分，在金屬層51上淀積相當(dāng)厚的、用掩模形成圖案的金屬層52，它有一低柔性的構(gòu)件58。在DMD50’中，在經(jīng)選擇的地方?jīng)]有厚層52，圖中用54標(biāo)示，只剩下薄層51用作懸臂梁56。在DMD50’中，厚層52剩余的部分，即構(gòu)件58，其功能有如反光象素或鏡子，它的剛性的，低柔性的性質(zhì)將懸臂彎曲限于梁56。在電容器50中，構(gòu)件58，包括下面的薄層51，作用有如空氣隙可變電容器50的可動(dòng)極板。梁56的長(zhǎng)度寬度、厚度和材料特別是構(gòu)件58的尺寸和質(zhì)量都可調(diào)節(jié)，以響應(yīng)于加在構(gòu)件58和控制電極46a之間的電場(chǎng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)所希望的偏轉(zhuǎn)量?？梢哉{(diào)節(jié)相同的參量，從而使構(gòu)件58響應(yīng)于并同步于低頻控制信號(hào)102(而不是高頻輸入信號(hào)114)而偏轉(zhuǎn)。雖然示于圖10的梁56和電容器的可動(dòng)極板或構(gòu)件58是用矩形橫截面的絕緣隔離物44來(lái)支撐的，也可以采用不示于圖7的形式的隔離物，見(jiàn)圖12，還可以是示于圖9的支撐桿150，見(jiàn)圖11。如在其他圖中那樣，用作電容器固定極板的輸出電極46b可以有也可以沒(méi)有。再者，圖10—12的電容器50可以用圖3和4所示的相同的方式工作。如在圖13(a)和(b)中從頂部所看到的，畫(huà)出的圖10或12的電容器50既有控制電極46a也有輸出電極46b，面積相當(dāng)大的輸出電極46b(在圖10或12中看不到)使這些電容器50可以達(dá)到相當(dāng)大的電容，該電容隨電容器的極板46b，58的面積而改變。當(dāng)然，把輸出電極46b做得盡可能大是一種可以用于這里所有的實(shí)施例的技術(shù)來(lái)使隨電壓改變的電容器的電容最大。由于圖13中的電容器的可動(dòng)極板58相對(duì)于它們的對(duì)稱軸不對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)，在可動(dòng)極板下的任何地方放置控制電極46a和輸出電極46b足以影響可動(dòng)極板的偏轉(zhuǎn)并改變電容器50的電容。在圖14中示出了四個(gè)扭力梁型DMDSLM60的頂視圖(沒(méi)有一個(gè)這種類型用側(cè)視立面圖示出過(guò))。扭力梁電容器60可類似于圖13的懸臂梁電容器50。在圖14(a)—(C)中，扭力梁62是用類似于圖10—13中懸臂梁56的制作方法制作的。扭力梁62把可動(dòng)構(gòu)件58關(guān)于和相對(duì)于構(gòu)件58的旋轉(zhuǎn)軸64對(duì)稱地支承起來(lái)。結(jié)果，(1)當(dāng)與圖13的輸出電極46b相比較，輸出電極46b相對(duì)于構(gòu)件58的面積具有較小的面積，以及(2)控制電極46a和輸出電極46b必須相對(duì)于扭力梁62和旋轉(zhuǎn)軸64不對(duì)稱地設(shè)置。第一個(gè)結(jié)果來(lái)自這樣的事實(shí)，控制電極46a在軸64的這邊和那邊的相等面積將使控制電極46a不可能使構(gòu)件偏轉(zhuǎn)，因?yàn)閺妮S64的兩邊加至構(gòu)件58的力相等。第二個(gè)結(jié)果來(lái)自這樣的事實(shí)；當(dāng)構(gòu)件58繞軸64偏轉(zhuǎn)時(shí)，如果輸出電極46b對(duì)稱設(shè)置，電容器的一半將經(jīng)受電容增加，而另一半將經(jīng)受相等的電容減少，而電容改變的凈量為零。應(yīng)該指出，圖14(以及圖13)畫(huà)出梁62(以及56)由隔離物44支承。當(dāng)然，這些隔離物44可以用圖9和11的桿150來(lái)替代。在圖14(d)中，扭力梁62和軸64相對(duì)于構(gòu)件58是不對(duì)稱的，特別地，電極46a和46b的任何布置都能得到可使用的可變電容器60。這樣，圖14(b)的電容器60是圖10—13的懸臂梁電容50的功能接近的類似物。在電容器30、40(圖7—9中的電容器40除外)50和60不同的偏轉(zhuǎn)量時(shí)來(lái)分析電容改變是有點(diǎn)復(fù)雜的。這是由于在電容器40的膜42中發(fā)生的非線性的、曲線狀的改變以及由在圖10—14中電容器50和60的構(gòu)件58所呈現(xiàn)的有效區(qū)域減小。由圖7—9的電容器30所展示的偏轉(zhuǎn)(上面描述過(guò)的象活塞那樣)使構(gòu)件58既保持平整又基本上平行于它的固定平面(襯底43或輸出電極46b)，對(duì)它的分析不復(fù)雜。圖15—17的電容70也有這一優(yōu)點(diǎn)。在圖15—17中，電容器70具有與圖10—13所示的那些相似的可動(dòng)構(gòu)件58。構(gòu)件58由梁72支承，它們是復(fù)合的懸臂梁和扭力梁。具體些說(shuō)，懸臂段74在一端由隔離物44(或支撐桿150)支撐，而在它的另一端與扭力段76的一端相連。扭力段76的另一端與構(gòu)件58相連，具體些說(shuō)，是與它的薄層51相連。這樣來(lái)選擇段74和76的厚度、材料、長(zhǎng)度和寬度，從而使段74和76的形變方式既有懸臂式又有扭力式。構(gòu)件58被吸引至控制電極46a使構(gòu)件58作象活塞狀的偏轉(zhuǎn)，使懸臂段74向下彎曲而扭力段76繞軸78略作扭轉(zhuǎn)，軸78一般垂直于平板58有關(guān)的邊和相關(guān)聯(lián)的懸臂段74。段74、76先前的形變?cè)斐稍趫D15的平面內(nèi)構(gòu)件的微小旋轉(zhuǎn)，這一旋轉(zhuǎn)對(duì)于構(gòu)件58和位于其下的任何輸出電極46b之間的電容的影響可以忽略。在圖15中，電極46a和46b是沿圖6中的它們的對(duì)應(yīng)物線段畫(huà)的；在圖16和17中，電極46a和46b不是指狀的，并且電極46b看不見(jiàn)(如果它存在的話)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖18，該圖示出了一個(gè)基于基本的類似DMD的SLM80’的器件80。器件80是一個(gè)開(kāi)關(guān)；而不是如前面一些圖所示的電容器。開(kāi)關(guān)包括一薄的、高柔性的金屬膜82，用與圖9和11中的桿150相似的金屬桿84把膜82支撐在襯底83之上，而且膜與桿在電氣上是相連的。尋址電路85制作在襯底83內(nèi)和/或襯底83上。襯底86a的適當(dāng)?shù)貥?gòu)成的部分用作控制電極，該電極由尋址電路85有選擇地激勵(lì)。如果有需要，可以采用一個(gè)類似于前面一些圖中的電極46a的分開(kāi)的控制電極86a。兩個(gè)分開(kāi)的輸出電極86b位于介質(zhì)層87上，而該層做在襯底83上。可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件88構(gòu)成了膜的中央部分?？善D(zhuǎn)構(gòu)件88通過(guò)窄的邊90而由桿84來(lái)支撐，窄邊是用選擇性的去除膜82形成的。由于邊90很窄，它要比構(gòu)件88柔性更強(qiáng)。如果必需使構(gòu)件88的柔性更小，和/或如果在偏轉(zhuǎn)時(shí)還須使構(gòu)件88的結(jié)構(gòu)保持平面狀(或近似平面狀)，就可把構(gòu)件88做得比邊90更厚。例如，采用MOS、CMOS或其他淀積步驟，一厚的金屬層92(在圖18a中用虛線表示)可放在構(gòu)件88之上。厚金屬層92與圖9中的構(gòu)件145起相同的作用。如果不存在層92，膜82有如圖2—4和6中的膜那樣作曲線狀形變的趨勢(shì)，雖然由于構(gòu)件88的寬度比邊90的寬度大，這一形變的趨勢(shì)將減輕到某種程度。層92的存在和/或構(gòu)件88與邊90的寬度有差異將導(dǎo)致如圖7和9所描繪的活塞狀的或準(zhǔn)活塞狀形變。導(dǎo)體94在電氣上與桿84相連并位于介質(zhì)層83之上，該導(dǎo)體起著與圖9和11中電極152相同的作用。這些導(dǎo)體94由尋址電路85或其他電路來(lái)激勵(lì)，以在膜82上因而在構(gòu)件88上相對(duì)于控制電極86a加上一經(jīng)選擇的電位。加在構(gòu)件88上的電位與加在控制電極86a上的電壓相互作用，使構(gòu)件移出其第一位置。代替在其他實(shí)施例中那樣設(shè)置器件80的電容值，構(gòu)件88移出其第一位置導(dǎo)致構(gòu)件88移至第二位置，如圖9(a)中的虛線96所示。在它的第二位置上，構(gòu)件88與兩個(gè)輸出電極86b相觸，使它們?cè)陔姎馍吓c構(gòu)件88相連通。因此，構(gòu)件88和輸出電極86b構(gòu)成一開(kāi)關(guān)86b，88，當(dāng)構(gòu)件88處于其第一位置時(shí)，開(kāi)關(guān)“開(kāi)”(open)，而當(dāng)構(gòu)件88處于其第二位置96時(shí)，開(kāi)關(guān)“閉”(closed)。輸出電極86a可以接至各自的傳輸線，或構(gòu)成傳輸線的端部。傳輸線98做在介質(zhì)層87上。如上面所述，圖18的器件或開(kāi)關(guān)可用來(lái)有選擇地切換傳輸線98。類似地，構(gòu)件88的有選擇的、數(shù)字式的定位可以用來(lái)阻塞或不阻塞這樣一條光路，它在構(gòu)件88的第一位置和第二位置之間延伸，并垂直于構(gòu)件88的移動(dòng)方向。構(gòu)件88的這一有選擇的移動(dòng)是由尋址電路85或其他設(shè)施加在構(gòu)件88上和控制電極86a上的電位來(lái)控制的。這樣，開(kāi)關(guān)80可用作一電氣的或一光學(xué)的開(kāi)關(guān)。線98，98可由端部開(kāi)關(guān)80有選擇地相連通來(lái)調(diào)節(jié)線98，98之間的阻抗，按照前面的圖，在這些開(kāi)關(guān)之間為串聯(lián)地/并聯(lián)地連接著的可變電容器。開(kāi)關(guān)80可用來(lái)對(duì)傳輸線98上的微波和毫米波高頻信號(hào)加以切換。到這里為止，在前面的實(shí)施例中，襯底83一般用硅，這里要用砷化鎵或其合適的材料。當(dāng)然，如果將高頻輸入信號(hào)加至這些電容器，則在前面描述的實(shí)施例中的襯底也可用砷化鎵來(lái)做。開(kāi)關(guān)80的雜散電容和其它電容以及寄生電阻和其他電阻可加以調(diào)節(jié)和選擇以達(dá)到所選擇的目的，諸如當(dāng)開(kāi)關(guān)80處于“開(kāi)”狀態(tài)時(shí)，雜散電容(因而隔離)最小，而當(dāng)開(kāi)關(guān)“閉”時(shí)寄生電阻(因而插入損耗)最小。構(gòu)件82的材料、形狀和其他參數(shù)也可加以調(diào)節(jié)或選擇，從而當(dāng)開(kāi)關(guān)80“閉”時(shí)，在傳輸線98之間達(dá)到所選擇的阻抗匹配。用來(lái)“修整”(tune)開(kāi)關(guān)80以及前面描述的電容器的一種技術(shù)是有選擇的去除一個(gè)在其他方面完整的開(kāi)關(guān)80的邊沿90的一小部分(或者電容器的膜或梁)?？梢杂眠m當(dāng)形狀和尺寸的諸如由修整用激光器或類似裝置產(chǎn)生的能量束來(lái)完成這種有選擇的去除。邊沿90的厚度(以及膜和梁的厚度)也可加以調(diào)節(jié)或選擇，來(lái)達(dá)到所希望的柔性，從而降低或選擇使開(kāi)關(guān)(或調(diào)節(jié)電容)所需的電壓幅度?？梢赃@樣來(lái)構(gòu)成開(kāi)關(guān)80，使之成為多“擲”(throw)而不是已描述過(guò)的單“擲”。舉例來(lái)說(shuō)，如果膜82作曲線狀形變而不是平面狀形變，偏轉(zhuǎn)或形變的第一量值將使膜82把兩個(gè)貼近放置的類似于電極86b的電極接通，而第二個(gè)較大的形變量值將使膜82又接通另外兩個(gè)也類似于電極86b但相隔較遠(yuǎn)的電極。前面所述的多“擲”方案也可以通過(guò)用兩個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)80，每一個(gè)開(kāi)關(guān)有選擇地連接各自的傳輸線對(duì)98，98來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些開(kāi)關(guān)80可在電氣上相關(guān)聯(lián)，從而第一個(gè)控制信號(hào)使它們中的一個(gè)閉合，而第二個(gè)更大的輸入信號(hào)使它們中的兩個(gè)閉合，等等。控制各自傳輸線98或延遲線的多個(gè)開(kāi)關(guān)的適當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)也能使它對(duì)傳輸線作數(shù)字式選擇?？砂褍蓚€(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)80串聯(lián)起來(lái)增加隔離度，而如果把他們并聯(lián)起來(lái)，則可減少插入損耗。圖19描述一個(gè)用作可變電容器的器件160。圖19的可變電容器兼有了以前所描述的不同電容器的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。例如，一可形變的膜162(它類似于圖2—4、6和18中可找到的那種)被支撐在一導(dǎo)體桿164(類似于圖9、11和18所示的桿)和一絕緣隔離物166(類似于圖2—4、6—8、10、12、16和17所示的隔離物)之上。電容器可與輸入信號(hào)相串聯(lián)而工作，沿示于圖4的電容器40S的線，并且，電容器也可在膜162的下方和襯底170上有一輸出電極168，該襯底最終還支承了其他部件。在輸出電極168上可復(fù)有一層不導(dǎo)電的氧化物172，該層“設(shè)置”了最大電容并且當(dāng)膜發(fā)生形變或偏轉(zhuǎn)而離開(kāi)第一、正常位置時(shí)，該氧化物層可用來(lái)防止膜162和輸出電極168之間的機(jī)械嚙合和短路。在圖19的電容器160中，由尋址電路產(chǎn)生并一般也只用174來(lái)表示的控制信號(hào)由一與桿164在電氣上相連的導(dǎo)體176而接至桿164。桿在電氣上與膜162相連，從而導(dǎo)體176上的信號(hào)可加至膜162。輸出電極168也用作控制電極178，從而在膜162和電極168/178之間的低頻電位設(shè)置了電容器160的電容。高頻輸入信號(hào)也可加至導(dǎo)體176，在其上它們有選擇地受到電容器160的影響。如在其他實(shí)施例中那樣，尋址電路174或其他設(shè)施可產(chǎn)生或變更控制信號(hào)和輸入信號(hào)。電容器160可在高頻、毫米波或微波輸入信號(hào)下使用。為容許這種使用，襯底170又要用砷化鎵或其他合適的材料。應(yīng)該明白，電容器160可以類似于圖3的電容器40P與輸入信號(hào)并聯(lián)地工作，其做法是用一個(gè)類似于桿164的桿來(lái)替代絕緣隔離物166，并把襯底170接地，或在膜162的下方在襯底上做一個(gè)接地電極。把多個(gè)電容器160(或前面描述過(guò)的電容器)作并聯(lián)或串聯(lián)組合，用來(lái)得到可進(jìn)行數(shù)字式選擇的電容范圍。電容器160的這類組合可在可變?yōu)V波器和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中找到應(yīng)用，也可用來(lái)調(diào)節(jié)通信系統(tǒng)或雷達(dá)系統(tǒng)的通帶頻率和阻帶頻率。電容器160的組合也可用來(lái)調(diào)諧高頻振蕩器，并且，當(dāng)與一反饋環(huán)路相結(jié)合時(shí)，可用來(lái)補(bǔ)償因老化或其他影響產(chǎn)生的頻漂。圖20描繪一可變阻抗傳輸線180，它包括了一些體現(xiàn)了本發(fā)明的一些原理的可變電容器，圖中只是一般地用182來(lái)表示。電容器182可以采取任何一種前面描述過(guò)的實(shí)施例中的形式，并以類似于圖3中的電容器40S的形式表示出來(lái)，諸如電極46以及控制信號(hào)與輸入信號(hào)設(shè)施等許多部件沒(méi)有在圖20中示出。傳輸線180包括一連續(xù)的金屬膜184和一接地板190，該膜用各個(gè)隔離物188周期地支撐在襯底186之上。隔離物是絕緣的，并且，實(shí)質(zhì)上它把連續(xù)的膜184劃分成各個(gè)可形變或可偏轉(zhuǎn)的構(gòu)件192，每個(gè)小塊在兩相對(duì)的邊上被支起于襯底186的一部分186’的上方，并且成為多個(gè)電容器182中的一個(gè)。這樣，每個(gè)電容器182實(shí)際上由一可動(dòng)極板或構(gòu)件192以及被其復(fù)蓋的一固定極板或相關(guān)聯(lián)的部分186’構(gòu)成。連續(xù)的膜182使相鄰的電容器182在電氣上相連，因而它有如圖3中的輸出端和連接120和122。一般地用194表示的尋址電路制作在襯底186之上或在該襯底之內(nèi)，可在每個(gè)電容器182的固定極板186’和可動(dòng)極板192之間有選擇地產(chǎn)生適當(dāng)?shù)撵o電場(chǎng)，從而有選擇地，獨(dú)立地調(diào)節(jié)這些電容。每個(gè)構(gòu)件192的寬度可以不變或者與相鄰的構(gòu)件的寬度不同，如圖20(b)和20(C)所示。于是，每個(gè)電容器的有效區(qū)域，因而電容可以不同。每個(gè)構(gòu)件192是數(shù)字式移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)的，即，每個(gè)構(gòu)件192或者是在其第一位置，如圖20(a)的實(shí)線所示，或者在其完全偏轉(zhuǎn)的第二位置，以虛線196來(lái)表示。每個(gè)構(gòu)件192也能以模擬的方式，即按與控制信號(hào)102成比例的量移動(dòng)。這樣，每個(gè)電容器182可以相對(duì)于其他各個(gè)電容器的電容具有獨(dú)有的電容最小值、最大值或中間值。在圖20(b)中，構(gòu)件192寬度的改變是由平滑過(guò)渡得到的，而在圖20(C)中，這一過(guò)渡是階躍的。每個(gè)構(gòu)件192的單位長(zhǎng)電感要做得大些。這可以通過(guò)把構(gòu)件192做成細(xì)長(zhǎng)狀，最好如圖20(C)所示。雖然沒(méi)有在圖20中具體描述，但是通過(guò)增加相鄰隔離物188之間的距離或減小構(gòu)件192的寬度，也可以得到大的單位長(zhǎng)電感。通過(guò)有選擇地調(diào)節(jié)每個(gè)電容器182的對(duì)地電容，傳輸線的總電容可以根據(jù)要求改變。在用傳輸線180來(lái)傳輸其波長(zhǎng)和頻率與構(gòu)件192的尺度可比擬的信號(hào)時(shí)，以及在把其他的諧振器件或耦合器件拓樸包括進(jìn)傳輸線180時(shí)，可在寬的接近無(wú)限大的范圍內(nèi)來(lái)選擇阻抗調(diào)節(jié)能力和性能。諸如圖20中的182的電容器可被包括進(jìn)許多種可調(diào)諧或頻率捷變的耦合器200中，他們一般地示于圖21，在圖21中，相似的部件標(biāo)以如圖20中的相同參照號(hào)。在圖21(b)—25中，器件或電容器182和80一般用矩形區(qū)域來(lái)表示，這樣做只是想用它來(lái)表示器件或電容器的位置，它的具體結(jié)構(gòu)已在前面的圖中加以描繪。圖21(a)是可調(diào)分支線耦合器，它的每個(gè)分支線如在傳輸線180中包括一行電容器182。圖21(b)—21(d)分別是可調(diào)分支線耦合器、可調(diào)混合環(huán)耦合器以及可調(diào)不對(duì)稱耦合器，在這些耦合器的每個(gè)分支中有電容器182的陣列。每個(gè)耦合器200的工作頻率和耦合度隨有選擇的調(diào)節(jié)電容器180的電容以改變特性阻抗而改變。典型地，用于耦合器200中的電容器182的構(gòu)件192的寬度具有不變的寬度(但也不是非這樣不可)，而不是如圖20有變化的寬度。在頻率捷變傳輸線180中，可對(duì)在其上制作耦合器200的襯底加以修改以適合耦合器使用的輸入信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸入信號(hào)是微波或毫米波信號(hào)時(shí)，襯底186可以是砷化鎵或其他合適的材料，并把尋址電路194也適當(dāng)?shù)刂谱髟谝r底186內(nèi)或在其上。同樣，如果損耗考慮占主要地位，則電容器182的構(gòu)件192(以及按照本發(fā)明的前面敘述過(guò)的器件的構(gòu)件)應(yīng)包括或復(fù)以金或其他合適的材料來(lái)減小高頻損耗。金可以用任何合適的方法(諸如蒸氣淀積或電鍍)來(lái)淀積。與圖20和21用于傳輸線180和耦合器200的相似或相同的電容器182及其陣列也可被包括進(jìn)諸如各種類型天線的輻射或吸收結(jié)構(gòu)中。可以采用本發(fā)明的電容器182等的頻率捷變天線和輻射圖形捷變天線包括補(bǔ)丁天線；螺旋天線；槽天線；微帶天線(例如，由圖21(a)或21(b)所示式樣的混合耦合器饋電的一個(gè)補(bǔ)丁輻射器)，微帶天線可以具有各種形狀，包括方形、圓形、矩形、橢圓形、五邊形、環(huán)形、三角形和半圓形等；各種天線陣，包括微帶天線陣列；以及各種類型的相控陣和耦合結(jié)構(gòu)。圖22只描繪一頻率捷變和輻射圖形捷變的補(bǔ)丁天線210的一部分，它包括按本發(fā)明原理的電容器182陣列。在參閱了本詳細(xì)說(shuō)明后，把這樣的電容器182包括進(jìn)其他天線對(duì)于熟悉本技術(shù)的人來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。當(dāng)把電容器182包括進(jìn)一天線(例如示于圖22的天線210)，襯底186可以用石英或其他適合做天線(antenna—suitable)的材料。再若，取決于發(fā)射或接收輸入信號(hào)的頻率，電容器182的陣列的構(gòu)件192可以包括或復(fù)以諸如金的低歐姆損耗金屬。按照本發(fā)明，構(gòu)成天線210的每個(gè)電容器182是各自地和獨(dú)立地可尋址的，以對(duì)輸入信號(hào)114的一個(gè)給定頻率來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)這樣的電容182的阻抗。要指出，調(diào)節(jié)電容也調(diào)節(jié)了天線210的阻抗以及其輻射/吸收?qǐng)D形以及波長(zhǎng)。對(duì)于一規(guī)定的輻射圖形和頻率范圍可以把天線210按這種方式調(diào)諧。應(yīng)該很清楚，可以把電容器182的陣列包括進(jìn)多種其他電氣裝置，包括在毫米波和微波頻率下特別有用的器件，諸如鰭狀線、波導(dǎo)至微帶線過(guò)渡、諧振器濾波器、諧振器以及濾波器。圖23畫(huà)出了鰭狀線220的一部分的兩個(gè)視圖，該鰭狀線包含一電容器182的陣列，而圖24畫(huà)出耦合入一波導(dǎo)至微帶轉(zhuǎn)換230的電容器182的陣列。波導(dǎo)232可以包括一脊波導(dǎo)或鰭狀線236，該鰭狀線可類似于圖23的鰭狀線220，而微帶線234可類似于圖20的傳輸線20而且可以包括一耦合器或被一耦合器饋電，該耦合器如圖21中的200。運(yùn)用本發(fā)明原理的電容器陣列的另一種做法將更與圖18中的開(kāi)關(guān)80而不是電容器182有關(guān)，可將此陣列包括進(jìn)波導(dǎo)240壁的內(nèi)表面的一部或全部，一般地如圖25所示。在此實(shí)施例中，器件或開(kāi)關(guān)80的構(gòu)件88的移動(dòng)(開(kāi)關(guān)的構(gòu)件80用作波導(dǎo)240的內(nèi)表面的一部份)有選擇地減少(或增加)波導(dǎo)240的內(nèi)表面，因此改變了波導(dǎo)的電氣特征。當(dāng)波導(dǎo)242的橫截面減小時(shí)，在加于構(gòu)件88和控制電極86a的相同極性的電位作用下，構(gòu)件88被從控制電極86a推開(kāi)。熟悉本技術(shù)的人可以理解，對(duì)于本發(fā)明的上述實(shí)施例可以做各種改變或變更而不背離下述權(quán)利要求的精神和范圍。權(quán)利要求1.用于影響一輸入信號(hào)的一微型、單片、可變電容器，其特征在于包括(ⅰ)一襯底，(ⅱ)用單片技術(shù)制成的一導(dǎo)電構(gòu)件，它藉襯底做出并與襯底隔開(kāi)，電容器的各自的極板為該構(gòu)件和襯底，(ⅲ)安裝構(gòu)件的裝置，安裝構(gòu)件，使它的一部分向襯底或離開(kāi)襯底偏轉(zhuǎn)，并用來(lái)在構(gòu)件的一部分偏轉(zhuǎn)出其正常位置時(shí)存儲(chǔ)能量，該存儲(chǔ)的能量有使構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分回至其正常位置的傾向，(ⅳ)用單片技術(shù)制成的一控制電極，它對(duì)于襯底和構(gòu)件來(lái)做，沿著構(gòu)件的一部分離開(kāi)正常位置的偏轉(zhuǎn)方向使電極與構(gòu)件隔開(kāi)，對(duì)于控制電極和構(gòu)件可以在它們之間加一控制信號(hào)，該信號(hào)足以在它們之間產(chǎn)生一電場(chǎng)來(lái)使構(gòu)件的一部分偏轉(zhuǎn)出其正常位置從而改變電容器的電容，以及(ⅴ)把輸入信號(hào)加至電容器的裝置。2.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于安裝裝置包括一懸臂式地支承構(gòu)件的柔性設(shè)施。3.如權(quán)利要求2的電容器，其特征在于柔性設(shè)施是一膜。4.如權(quán)利要求3的電容器，其特征在于膜是一彈性體。5.如權(quán)利要求3的電容器，其特征在于膜是一導(dǎo)電金屬。6.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于安裝裝置包括一與構(gòu)件以及輸入信號(hào)施加裝置整體形成的一柔性設(shè)施。7.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于構(gòu)件的一部分的偏轉(zhuǎn)包括構(gòu)件繞一軸的旋轉(zhuǎn)，該軸相對(duì)于構(gòu)件是不對(duì)稱的。8.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于構(gòu)件的一部分的偏轉(zhuǎn)包括構(gòu)件繞一軸的旋轉(zhuǎn)，該軸相對(duì)于構(gòu)件是對(duì)稱的。9.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于構(gòu)件的一部分的偏轉(zhuǎn)包括構(gòu)件繞一軸的旋轉(zhuǎn)，以及電場(chǎng)由控制電極以及構(gòu)件的部分所約束，該部分與軸是隔開(kāi)的。10.如權(quán)利要求9的電容器，其特征在于軸相對(duì)于構(gòu)件是對(duì)稱的。11.如權(quán)利要求9的電容器，其特征在于軸相對(duì)于構(gòu)件是不對(duì)稱的。12.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于柔性設(shè)施包括一扭力彈簧。13.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于柔性設(shè)施是一懸臂彈簧。14.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于柔性設(shè)施包括一膜。15.如權(quán)利要求14的電容器，其特征在于膜的一部分組成構(gòu)件的一部分。16.如權(quán)利要求15的電容器，其特征在于當(dāng)構(gòu)件的部分作向襯底和離開(kāi)襯底的偏轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件以活塞似的方式移動(dòng)。17.如權(quán)利要求16的電容器，其特征在于構(gòu)件與膜為一整體，膜具有高柔性而構(gòu)件具有低柔性。18.如權(quán)利要求17的電容器，其特征在于構(gòu)件比膜小，并且通常相對(duì)于膜位于膜的中央。19.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于柔性設(shè)施包括一變形系統(tǒng)，該系統(tǒng)由許多懸臂扭力彈簧做成。20.如權(quán)利要求19的電容器，其特征在于當(dāng)構(gòu)件部分作向襯底和離開(kāi)襯底的偏轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件以活塞似的方式移動(dòng)。21.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于柔性設(shè)施包括當(dāng)構(gòu)件的部分作向襯底和離開(kāi)襯底的偏轉(zhuǎn)時(shí)，容許構(gòu)件以活塞似的方式移動(dòng)的裝置。22.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于安裝裝置進(jìn)一步包括在襯底上的一絕緣隔離物，它是以單片的方式對(duì)于襯底，構(gòu)件以及控制電極來(lái)做的，隔離物支承著柔性設(shè)施。23.如權(quán)利要求22的電容器，其特征在于絕緣隔離物確定了凹槽的邊界的一部分，當(dāng)構(gòu)件作向襯底和離開(kāi)襯底的偏轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件的部分進(jìn)出該凹槽。24.如權(quán)利要求23的電容器，其特征在于隔離物是一光致抗蝕劑。25.如權(quán)利要求6的電容器，其特征在于安裝裝置進(jìn)一步包括在襯底上的一導(dǎo)電桿，它是以單片的方式對(duì)于襯底、構(gòu)件以及控制電極來(lái)做的，桿支承著柔性設(shè)施。26.如權(quán)利要求25的電容器，其特征在于桿確定了凹槽的邊界的一部分，當(dāng)構(gòu)件作向襯底和離開(kāi)襯底的偏轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件的部分進(jìn)出該凹槽。27.如權(quán)利要求26的電容器，其特征在于構(gòu)件和柔性設(shè)施是導(dǎo)電的，桿通過(guò)柔性設(shè)施與構(gòu)件在電氣上相連，以及桿在電氣上與襯底絕緣。28.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于控制電極包括襯底的一個(gè)區(qū)域。29.如權(quán)利要求28的電容器，其特征在于進(jìn)一步包括把控制信號(hào)加在襯底區(qū)域和構(gòu)件之間，以及施加輸入信號(hào)裝置，包括一輸入導(dǎo)電通路和一輸出導(dǎo)電通路，在電氣上它們都與構(gòu)件相連，從而輸入信號(hào)穿過(guò)構(gòu)件的部分。30.如權(quán)利要求29的電容器，其特征在于控制信號(hào)施加裝置包括襯底區(qū)域，以及在電氣上與構(gòu)件相連的導(dǎo)電路徑中的一條。31.如權(quán)利要求30的電容器，其特征在于襯底區(qū)域是接地的。32.如權(quán)利要求31的電容器，其特征在于輸入信號(hào)是時(shí)變的，以及控制信號(hào)的頻率比輸入信號(hào)的頻率低得多。33.如權(quán)利要求32的電容器，其特征在于控制信號(hào)基本上是非時(shí)變的。34.如權(quán)利要求33的電容器，其特征在于輸入信號(hào)的頻率比構(gòu)件的諧振頻率高得多，因而構(gòu)件的部分不能響應(yīng)于輸入信號(hào)而偏轉(zhuǎn)。35.一個(gè)包含了如權(quán)利要求32的電容器的可變電容器，其特征在于輸入信號(hào)的頻率比構(gòu)件的諧振頻率高得多，因而構(gòu)件的部分不能響應(yīng)于輸入信號(hào)而偏轉(zhuǎn)，而控制信號(hào)的頻率比構(gòu)件的諧振頻率低得多，因而構(gòu)件的部分基本上與控制信號(hào)同步而偏轉(zhuǎn)。36.如權(quán)利要求30的電容器，其特征在于輸入信號(hào)與控制信號(hào)相疊加。37.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于進(jìn)一步包括襯底上一電氣上絕緣的介質(zhì)層，用以支承控制電極于襯底上，并與襯底絕緣。38.如權(quán)利要求37的電容器，它進(jìn)一步包括在控制電極和構(gòu)件之間施加控制信號(hào)的裝置，而輸入信號(hào)施加裝置包括電氣上與構(gòu)件相連的輸入導(dǎo)電通路以及沿構(gòu)件的部分的偏轉(zhuǎn)方向與構(gòu)件隔開(kāi)的輸出導(dǎo)電通路，輸出通路由襯底支承并與襯底絕緣，從而把輸入信號(hào)加至作為電容器一個(gè)極板的構(gòu)件的部分，至作為電容器另一極板的輸出通路。39.如權(quán)利要求38的電容器，其特征在于控制信號(hào)施加裝置包括控制電極，以及輸入電通路。40.如權(quán)利要求39的電容器，其特征在于輸入信號(hào)是時(shí)變的，并且控制信號(hào)的頻率比輸入信號(hào)的頻率低得多。41.如權(quán)利要求40的電容器，其特征在于控制信號(hào)基本上是非時(shí)變的。42.如權(quán)利要求41的電容器，其特征在于輸入信號(hào)的頻率比構(gòu)件的諧振頻率高得多，因而構(gòu)件的部分不能向應(yīng)于輸入信號(hào)而偏轉(zhuǎn)。43.一個(gè)包含了如權(quán)利要求40的電容器的可變電容器，其特征在于輸入信號(hào)的頻率比構(gòu)件的諧振頻率高得多，因而構(gòu)件的部分不能響應(yīng)于輸入信號(hào)而偏轉(zhuǎn)，而控制信號(hào)的頻率比構(gòu)件的諧振頻率低得多，因而構(gòu)件的部分基本上與控制信號(hào)同步而偏轉(zhuǎn)。44.如權(quán)利要求38的電容器，其特征在于輸入信號(hào)與控制信號(hào)相疊加。45.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于襯底包含一種由半導(dǎo)體、陶瓷、氧化鋁、鉆石和石英構(gòu)成的組中選出的材料。46.如權(quán)利要求37的電容器，其特征在于襯底是一半導(dǎo)體，而介質(zhì)層是由一種由絕緣的氧化物、絕緣的氮化物和聚合物構(gòu)成的組中選出的材料做成的。47.如權(quán)利要求46的電容器，其特征在于半導(dǎo)體是硅或砷化鎵，絕緣的氧化物是氧化硅，絕緣的氮化物是氮化硅，而聚合物是環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂。48.如權(quán)利要求46的電容器，其特征在于輸出通路由襯底支承，并且用介質(zhì)層與襯底絕緣。49.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于進(jìn)一步包括當(dāng)構(gòu)件的部分向襯底移動(dòng)時(shí)，防止構(gòu)件與控制電極接觸的裝置。50.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于構(gòu)件一般是平面的，并且安裝裝置安裝構(gòu)件，一般地使實(shí)際上的整個(gè)構(gòu)件作共平面的平移運(yùn)動(dòng)。51.如權(quán)利要求50的電容器，其特征在于進(jìn)一步包括一膜，它的一部分構(gòu)成安裝裝置的一部分，而它的另一部分構(gòu)成構(gòu)件的一部分。52.如權(quán)利要求50的電容器，其特征在于構(gòu)件實(shí)質(zhì)上是一剛性平面，并且安裝裝置是一彎曲系統(tǒng)，它由多個(gè)懸臂—扭力彈簧組成。53.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于構(gòu)件一般是平面的，并且安裝裝置安裝構(gòu)件，一般地使構(gòu)件繞離開(kāi)質(zhì)心的一軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。54.如權(quán)利要求53的電容器，其特征在于安裝裝置是一扭力彈簧。55.如權(quán)利要求53的電容器，其特征在于安裝裝置是一懸臂彈簧。56.一個(gè)包含如權(quán)利要求1的電容器的電路，其特征在于輸入信號(hào)施加裝置包括使襯底接地的裝置，以及將構(gòu)件連接至電路的一個(gè)結(jié)點(diǎn)的裝置，從而把在結(jié)點(diǎn)上的對(duì)地電壓加至構(gòu)件，電容器藉以與結(jié)點(diǎn)并聯(lián)。57.一個(gè)包含如權(quán)利要求1的電容器的電路，其特征在于輸入信號(hào)施加裝置包括將構(gòu)件連接至電路的一個(gè)第一結(jié)點(diǎn)，從而流入第一結(jié)點(diǎn)的電流被加至構(gòu)件，以及將襯底連接至一個(gè)第二結(jié)點(diǎn)，從而流出第二結(jié)點(diǎn)的電流由襯底流出，電容器藉以與這些結(jié)點(diǎn)串聯(lián)。58.一個(gè)包含如權(quán)利要求1的電容器的電路，其特征在于進(jìn)一步包括將一控制信號(hào)加至控制電極的裝置，該控制信號(hào)與受電容器影響的輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。59.一個(gè)包含如權(quán)利要求1的電容器的電路，其特征在于進(jìn)一步包括將一控制信號(hào)加至控制電極的裝置，該控制信號(hào)由受電容器影響的輸入信號(hào)得出。60.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于柔性設(shè)施的經(jīng)選擇的特性是可改變的，從而構(gòu)件的部分的運(yùn)動(dòng)以及，相應(yīng)地，電容器的電容都是可以調(diào)節(jié)的，這兩者都受施加至控制電極的經(jīng)選擇的控制信號(hào)的影響。61.如權(quán)利要求60的電容器，其特征在于柔性設(shè)施的特性改變可以由有選擇的去除柔性設(shè)施的一部分來(lái)達(dá)到。62.如權(quán)利要求61的電容器，其特征在于有選擇的去除材料可以通過(guò)對(duì)柔性設(shè)施有選擇的施加集中的輻射能量來(lái)達(dá)到。63.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于控制電極是襯底的一部分。64.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于控制電極是在襯底上形成的一導(dǎo)電區(qū)域。65.如權(quán)利要求64的電容器，其特征在于導(dǎo)電區(qū)域與襯底絕緣。66.一傳輸線，其特征在于包含一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的電容器，用來(lái)改變傳輸線的阻抗。67.如權(quán)利要求66的傳輸線，其特征在于它是一可變阻抗，微帶型傳輸線。68.一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，其特征在于它包含一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的電容器，用來(lái)改變網(wǎng)絡(luò)的阻抗。69.一濾波網(wǎng)絡(luò)，其特征在于它包含一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的電容器，用來(lái)改變網(wǎng)絡(luò)的阻抗。70.一天線，其特征在于它包含一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的電容器，用來(lái)改變天線的阻抗和頻率特性。71.如權(quán)利要求70的天線，其特征在于構(gòu)件是天線的輻射或接收表面的一個(gè)單元。72.如權(quán)利要求71的天線，其特征在于它是一補(bǔ)丁型天線。73.如權(quán)利要求71的天線，其特征在于它是一螺旋型天線。74.如權(quán)利要求71的天線，其特征在于它是一槽型天線。75.一耦合器，其特征在于包含一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的電容器，用來(lái)改變耦合器的阻抗。76.如權(quán)利要求75的耦合器，其特征在于它是一對(duì)稱型耦合器。77.如權(quán)利要求75的耦合器，其特征在于它是一非對(duì)稱型耦合器。78.如權(quán)利要求75的耦合器，其特征在于它是一混合環(huán)型耦合器。79.一波導(dǎo)，其特征在于至少有一個(gè)表面包含有一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的電容器，用來(lái)改變波導(dǎo)的阻抗。80.一鰭狀線，其特征在于包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù)要求1的電容器，用來(lái)改變鰭狀線的阻抗。81.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于構(gòu)件的正常位置是離開(kāi)襯底的，而當(dāng)構(gòu)件偏轉(zhuǎn)時(shí)，它更接近襯底。82.如權(quán)利要求1的電容器，其特征在于構(gòu)件的正常位置是向著襯底的，而當(dāng)構(gòu)件偏轉(zhuǎn)時(shí)，它更遠(yuǎn)離襯底。83.用于影響輸入信號(hào)的一微型、單片、可變電容器，其特征在于包括(ⅰ)一襯底，(ⅱ)用單片技術(shù)制成的一構(gòu)件，它藉襯底做出并與襯底隔開(kāi)，襯底的一區(qū)域和構(gòu)件的一部分用作電容器的各自的極板，(ⅲ)安裝構(gòu)件的裝置，用來(lái)使構(gòu)件的部分向襯底區(qū)域和離開(kāi)襯底區(qū)域偏轉(zhuǎn)，并用來(lái)在構(gòu)件的部分偏轉(zhuǎn)出其正常位置時(shí)存儲(chǔ)能量，該存儲(chǔ)的能量有使構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分回至其正常位置的傾向，(ⅳ)用于有選擇地使構(gòu)件的部分偏離出其正常位置以改變電容器的電容的裝置，以及(ⅴ)將輸入信號(hào)加至電容器的裝置。84.如權(quán)利要求83的電容器，其特征在于有選擇的偏轉(zhuǎn)裝置包括產(chǎn)生電場(chǎng)的裝置，該電場(chǎng)部分地由構(gòu)件的部分約束，電場(chǎng)使構(gòu)件的部分以正比于電場(chǎng)幅值的量相對(duì)于襯底作偏轉(zhuǎn)。85.如權(quán)利要求84的電容器，其特征在于電場(chǎng)由一電壓產(chǎn)生，該電壓具有這樣的頻率，使得構(gòu)件的部分實(shí)質(zhì)上隨該電壓同步地偏轉(zhuǎn)。86.如權(quán)利要求85的電容器，其特征在于電壓實(shí)質(zhì)上是非時(shí)變的。87.如權(quán)利要求84的電容器，其特征在于由場(chǎng)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)部分地由襯底區(qū)域所約束。88.如權(quán)利要求87的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)場(chǎng)由一電壓產(chǎn)生，該電壓具有這樣的頻率，使得構(gòu)件的部分實(shí)質(zhì)上隨該電壓同步地偏轉(zhuǎn)。89.如權(quán)利要求88的電容器，其特征在于電壓實(shí)質(zhì)上是非時(shí)變的。90.如權(quán)利要求89的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)電壓加在襯底和構(gòu)件之間。91.如權(quán)利要求90的電容器，其特征在于輸入信號(hào)是具有這樣的頻率的電壓，該頻率相對(duì)于構(gòu)件的諧振頻率足夠高，因而構(gòu)件的部分不能響應(yīng)于該輸入信號(hào)而偏轉(zhuǎn)。92.如權(quán)利要求91的一電容，其特征在于輸入電壓疊加在偏轉(zhuǎn)電壓上。93.如權(quán)利要求92的一電容器，其特征在于電場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括與襯底區(qū)域相關(guān)聯(lián)的控制電極，該電極部分地約束了使構(gòu)件的部分偏轉(zhuǎn)的電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)的量取決于電場(chǎng)的幅度。94.如權(quán)利要求93的電容器，其特征在于電場(chǎng)由加至控制電極的一電壓產(chǎn)生，并且具有這樣的頻率，使得構(gòu)件的部分實(shí)質(zhì)上隨該電壓同步偏轉(zhuǎn)。95.如權(quán)利要求94的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)電壓實(shí)質(zhì)上是非時(shí)變的。96.如權(quán)利要求95的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)電壓加在控制電極和構(gòu)件之間，而輸入電壓加至構(gòu)件。97.如權(quán)利要求96的電容器，其特征在于控制電極和安裝裝置是以單片方式對(duì)于襯底和構(gòu)件做出的。98.如權(quán)利要求97的電容器，其特征在于安裝裝置包括一可形變膜，構(gòu)件位于其上，以及襯底上的一支撐，膜接于該支撐。99.如權(quán)利要求98的電容器，其特征在于構(gòu)件由低柔性，通常是剛性的部件構(gòu)成，它位于膜上，圍繞構(gòu)件的膜的部分具有高柔性。100.如權(quán)利要求99的電容器，其特征在于構(gòu)件和膜是導(dǎo)電的和整體的，并且構(gòu)件要比膜厚得多。101.如權(quán)利要求100的電容器，其特征在于支撐是導(dǎo)體桿，它在襯底上并與襯底絕緣。102.如權(quán)利要求100的電容器，其特征在于支撐是襯底上的絕緣隔離物。103.一種在權(quán)利要求83中闡明的可變電容器，其特征在于有選擇的偏轉(zhuǎn)裝置相對(duì)于時(shí)間使構(gòu)件的部分偏轉(zhuǎn)，這一偏轉(zhuǎn)的頻率與輸入信號(hào)的頻率無(wú)關(guān)。104.如權(quán)利要求103的一可變電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)頻率小于輸入信號(hào)的頻率。105.一種如權(quán)利要求83所述的非線性電容器，其特征在于有選擇的偏轉(zhuǎn)裝置相對(duì)于時(shí)間使構(gòu)件的部分偏轉(zhuǎn)，這一偏轉(zhuǎn)的頻率與輸入信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上相同。106.如權(quán)利要求105的一非線性電容器，其特征在于有選擇的偏轉(zhuǎn)裝置是輸入信號(hào)施加裝置。107.用于影響一輸入信號(hào)的一微型、單片、可變電容器，它包括(ⅰ)一襯底，(ⅱ)用單片技術(shù)制成的一微型構(gòu)件，它藉襯底做出并與襯底隔開(kāi)，(ⅲ)與構(gòu)件部分隔開(kāi)的導(dǎo)電區(qū)域，導(dǎo)電區(qū)域和構(gòu)件構(gòu)成了平行平板電容器的各自的極板，(ⅳ)安裝構(gòu)件的裝置，用以使構(gòu)件的部分向?qū)щ妳^(qū)域和離開(kāi)導(dǎo)電區(qū)域偏離，并在構(gòu)件的部分向著導(dǎo)電區(qū)域偏離出其正常位置時(shí)存儲(chǔ)能量，此能量有使構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分回至其正常位置的傾向，(ⅴ)有選擇地使構(gòu)件的部分向著導(dǎo)電區(qū)域偏離出其正常位置，以改變電容器的電容的裝置，以及(ⅵ)把輸入信號(hào)加至電容器的裝置。108.如權(quán)利要求103的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)裝置包括電場(chǎng)產(chǎn)生裝置，用以產(chǎn)生電場(chǎng)，使構(gòu)件偏離出其正常位置。109.如權(quán)利要求103的電容器，其特征在于電場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括一控制電極，它部分地約束電場(chǎng)，該電場(chǎng)使構(gòu)件的部分以正比于電場(chǎng)幅度的量向著導(dǎo)電區(qū)域偏轉(zhuǎn)。110.如權(quán)利要求105的電容器，其特征在于電場(chǎng)由加至控制電極的電壓產(chǎn)生，且具有這樣的頻率，使得構(gòu)件部分實(shí)質(zhì)上隨偏轉(zhuǎn)電壓同步偏轉(zhuǎn)。111.如權(quán)利要求106的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)電壓實(shí)質(zhì)上是非時(shí)變的。112.如權(quán)利要求107的電容器，其特征在于偏轉(zhuǎn)電壓加在控制電極以及構(gòu)件之間，而輸入電壓加在導(dǎo)電區(qū)域和構(gòu)件之間。113.如權(quán)利要求108的電容器，其特征在于控制電極和導(dǎo)電區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是共面的。114.如權(quán)利要求109的電容器，其特征在于控制電極和導(dǎo)電區(qū)域做在襯底上。115.如權(quán)利要求110的電容器，其特征在于控制電極和導(dǎo)電區(qū)域包括各自的叉指形小片，它們一般都與構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分對(duì)準(zhǔn)。116.如權(quán)利要求111的電容器，其特征在于小片互相絕緣并與襯底絕緣。117.用以響應(yīng)于一控制信號(hào)而影響輸入電信號(hào)的一微型、單片器件，其特征在于包括一襯底，一可動(dòng)構(gòu)件，當(dāng)它在第一正常位置時(shí)以第一種方式來(lái)影響輸入信號(hào)，而當(dāng)它不在第一位置時(shí)以第二種方式來(lái)影響輸入信號(hào)，安裝構(gòu)件的裝置，使構(gòu)件處于與襯底隔開(kāi)的位置以便構(gòu)件作向襯底和離開(kāi)襯底的運(yùn)動(dòng)，并且當(dāng)構(gòu)件移出其第一位置時(shí)用以存儲(chǔ)能量，此存儲(chǔ)的能量使構(gòu)件偏向第一位置，把輸入信號(hào)加至器件的裝置，把控制信號(hào)有選擇地施加至構(gòu)件的裝置，以及響應(yīng)于控制信號(hào)的裝置，用來(lái)有選擇地把構(gòu)件移出正常位置以有選擇地改變構(gòu)件影響輸入信號(hào)的方式。118.如權(quán)利要求117的器件，其特征在于構(gòu)件是導(dǎo)電的，將控制信號(hào)加在其上產(chǎn)生一靜電場(chǎng)，該靜電場(chǎng)對(duì)構(gòu)件作用，使構(gòu)件相對(duì)于襯底移出其第一位置。119.一可變電容器，它包含了如權(quán)利要求118的器件，其特征在于構(gòu)件是電容器的一個(gè)極板，構(gòu)件在靜電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)改變了電容器的電容，以及輸入信號(hào)和控制信號(hào)都加至構(gòu)件。120.如權(quán)利要求119的電容器，其特征在于輸入信號(hào)取的路徑與電容器的可改變的電容并聯(lián)。121.如權(quán)利要求119的電容器，其特征在于輸入信號(hào)取的路徑與電容器可改變的電容相串聯(lián)。122.如權(quán)利要求118的器件，其特征在于靜電場(chǎng)使構(gòu)件向襯底移動(dòng)。123.一波導(dǎo)，它包括如權(quán)利要求117的器件，其特征在于可動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成了在第一位置下波導(dǎo)內(nèi)表面的共面部分，構(gòu)件移出第一位置是從波導(dǎo)壁離開(kāi)，這實(shí)際上沿著一條通常平行于構(gòu)件移動(dòng)直線的直線減小了波導(dǎo)的橫截面。124.一可變電容器，它包含如權(quán)利要求118的器件，其特征在于構(gòu)件是電容器的一個(gè)極板，構(gòu)件的移動(dòng)改變了電容器的電容。125.如權(quán)利要求124的電容器，其特征在于電容器與輸入信號(hào)并聯(lián)。126.如權(quán)利要求124的電容器，其特征在于電容器與輸入信號(hào)串聯(lián)。127.一種如權(quán)利要求118所述的可變電容器，它用于時(shí)變輸入信號(hào)，其特征在于有選擇的移動(dòng)裝置使構(gòu)件隨時(shí)間移動(dòng)，這種移動(dòng)的頻率與輸入信號(hào)的頻率無(wú)關(guān)。128.如權(quán)利要求127的可變電容器，其特征在于移動(dòng)的頻率小于輸入信號(hào)的頻率。129.一種如權(quán)利要求118所述的非線性電容，與一時(shí)變輸入信號(hào)一起用，其特征在于有選擇的移動(dòng)裝置隨時(shí)間移動(dòng)構(gòu)件，這種移動(dòng)的頻率實(shí)質(zhì)上與輸入信號(hào)的頻率相等。130.如權(quán)利要求129的非線性電容，其特征在于有選擇的移動(dòng)裝置是輸入信號(hào)施加裝置。全文摘要一微型、可變電氣器件，諸如一電容器(40a)，包含一基本的DMDSLM(40′)，DMDSLM包括一襯底(43)和一構(gòu)件(145)，構(gòu)件與襯底相隔開(kāi)，為可以移動(dòng)，襯底安裝在適當(dāng)?shù)脑O(shè)施(42，44)上。一控制信號(hào)(102)加至可動(dòng)構(gòu)件(145)以在它與襯底(43)或一相關(guān)的控制電極(46a)之間產(chǎn)生一電場(chǎng)。此電場(chǎng)使構(gòu)件(145)向著或背著襯底(43)或一相關(guān)的輸出電極(46b)移動(dòng)，以有選擇地調(diào)節(jié)它們之間的間隔。電場(chǎng)由襯底(43)相關(guān)聯(lián)的尋址電路(45)產(chǎn)生。文檔編號(hào)H01H59/00GK1115067SQ9410871公開(kāi)日1996年1月17日申請(qǐng)日期1994年7月27日優(yōu)先權(quán)日1993年7月27日發(fā)明者布拉德利·M·凱耐克申請(qǐng)人:德克薩斯儀器股份有限公司