相变开关和电子设备的制作方法

本公开总体涉及电子设备。本公开更具体地涉及相变开关，该相变开关能够在导电的晶相与电绝缘的非晶相之间交替。

背景技术：

1、利用相变开关或断续器来允许或防止电流在全部或部分电路中流动的许多应用是已知的。这种开关可以具体地实现在射频通信应用中，例如，以在发射模式和接收模式之间切换天线，以激活对应于频带的滤波器等。

技术实现思路

1、需要改进现有的相变开关。

2、一个实施例克服了已知的相变开关的全部或部分缺点。

3、一个实施例的一个方面更具体地旨在提供一种具有改进的热效率的开关。

4、另一个实施例的一个方面更具体地旨在提供一种具有减小的尺寸的开关。

5、又一个实施例的一个方面更具体地旨在提供一种具有增强的切换速度的开关。

6、根据本公开的一个或多个方面，提供了一种相变开关，包括：相变区；加热元件，与相变区电绝缘；以及多个柱状件，在相变区中延伸，多个柱状件包括具有大于相变区的导热率的导热率的导热层。

7、在一个或多个实施例中，柱状件的导热层是电绝缘层。

8、在一个或多个实施例中，柱状件的导热层选自氮化铝层和氮化硅层。

9、在一个或多个实施例中，相变区包括硫族化物区域。

10、在一个或多个实施例中，电绝缘层被插入到加热元件与相变区之间。

11、在一个或多个实施例中，电绝缘层包括与柱状件成分相同的子层。

12、在一个或多个实施例中，相变区比加热元件更靠近衬底，开关形成在衬底的内部和顶部上。

13、在一个或多个实施例中，加热元件比相变区更靠近衬底，开关形成在衬底的内部和顶部上。

14、在一个或多个实施例中，相变区覆盖有钝化层。

15、在一个或多个实施例中，相变区将开关的第一传导电极和第二传导电极耦合。

16、在一个或多个实施例中，每个柱状件具有等于大约300nm的最大横向尺寸。

17、在一个或多个实施例中，每个柱状件与相邻柱状件分开大约300nm的距离。

18、根据本公开的一个或多个方面，提供了一种电子设备，包括：相变开关，相变开关包括：相变区；加热元件，在相变区上；以及多个柱状件，在相变区中延伸。

19、在一个或多个实施例中，多个柱状件是具有大于相变区的导热率的导热率的导热层。

20、在一个或多个实施例中，开关包括与第二电极间隔开的第一电极，相变区在第一电极和第二电极上。

21、在一个或多个实施例中，开关包括介于第一电极与相变区之间的第一绝缘层。

22、根据本公开的一个或多个方面，提供了一种电子设备，包括：衬底；第一电极，在衬底上；第二电极，在衬底上；相变区，在第一电极和第二电极上；多个柱状件，在相变区中。

23、在一个或多个实施例中，多个柱状件包括与相变区成分不同的子层。

24、在一个或多个实施例中，多个柱状件的子层是导热层，导热层的导热率大于相变区的导热率。

25、在一个或多个实施例中，包括在相变区上的加热元件。

26、为此目的，一个实施例提供了一种相变开关，包括：

27、相变区；

28、电加热元件，与所述相变区绝缘；以及

29、一个或多个柱状件，在所述相变区中延伸，柱状件包括具有大于所述相变区的导热率的导热率的导热层。

30、根据一个实施例，柱状件的导热层是电绝缘层。

31、根据一个实施例，柱状件的导热层选自氮化铝层或氮化硅层。

32、根据一个实施例，所述相变区是硫族化物区域。

33、根据一个实施例，电绝缘层被插入到加热元件与所述相变区之间。

34、根据一个实施例，电绝缘层包括与柱状件成分相同的子层。

35、根据一个实施例，所述相变区比加热元件更靠近衬底，开关形成在衬底内部和顶部上。

36、根据一个实施例，加热元件比所述相变区更靠近衬底，开关形成在衬底内部和顶部上。

37、根据一个实施例，所述相变区覆盖有钝化层。

38、根据一个实施例，所述相变区将开关的第一传导电极和第二传导电极耦合。

39、根据一个实施例，每个柱状件具有等于大约300nm的最大横向尺寸。

40、根据一个实施例，每个柱状件与相邻柱状件分开大约300nm的距离。

41、此外，一个实施例提供了一种相变开关，包括：

42、相变区，该相变区将开关的第一传导电极和第二传导电极耦合；

43、电加热元件，与所述相变区绝缘；以及

44、一个或多个岛，包括电绝缘层，每个岛具有第一表面，该第一表面在第一电极和第二电极之上延伸，并且与第一电极和第二电极接触，其中所述相变区在每个岛的侧面和第二表面上延伸，该第二表面与第一表面相对。

45、根据一个实施例，每个岛的所述侧面基本平行于开关的传导方向。

46、根据一个实施例，开关包括由所述电绝缘层制成的单个岛。

47、根据一个实施例，开关包括由所述电绝缘层制成的多个岛。

48、根据一个实施例，岛沿加热元件以规则间隔分布。

49、根据一个实施例，所述电绝缘层是氮化铝层。

50、根据一个实施例，介于所述相变区与加热元件之间的电绝缘层覆盖每个岛的所有侧面。

51、根据一个实施例，所述相变区覆盖每个岛的所有侧面。

52、根据一个实施例，被插入到所述相变区和加热元件之间的电绝缘层覆盖所述相变区的上表面和侧面。

53、根据一个实施例，每个岛具有梯形的截面。

54、根据一个实施例，每个岛具有等于大约5μm的高度。

55、根据一个实施例，开关还包括在所述相变区中延伸的一个或多个柱状件，所述柱状件包括具有大于所述相变区的导热率的导热率的导热层。

56、此外，一个实施例提供了一种相变开关，包括：

57、第一区域和第二区域，由所述相变区制成，每个区域均连接到开关的第一传导电极和第二传导电极，第二区域位于第一区域上方；以及

58、加热元件，位于所述相变区的第一区域与第二区域之间，并且与所述相变区的第一区域和第二区域电绝缘。

59、根据一个实施例，所述相变区的第一区域和第二区域之中的一个区域位于第一电极和第二电极之上并且与第一电极和第二电极接触。

60、根据一个实施例，另一相变区通过过孔连接到第一电极和第二电极。

61、根据一个实施例，所述过孔通过它们的上表面与另一相变区的下表面接触。

62、根据一个实施例，另一相变区在第三电极和第四电极下方，并且第三电极和第四电极与接触。

63、根据一个实施例，第三电极和第四电极通过过孔分别连接到第一和第二电极。

64、根据一个实施例，加热元件由金属或金属合金制成。

65、根据一个实施例，加热元件由钨或氮化钛制成。

66、根据一个实施例，开关还包括在所述相变区的第一区域中延伸的一个或多个柱状件，柱状件包括具有大于所述相变区的导热率的导热率的导热层。

67、根据一个实施例，开关还包括在所述相变区的第二区域中延伸的一个或多个柱状件，柱状件包括具有大于所述相变区的导热率的导热率的导热层。