JP7446248B2 - Ｍｅｍｓ素子及び電気回路 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ＭＥＭＳ素子及び電気回路に関する。

例えば、スイッチなどにＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子が用いられる。ＭＥＭＳ素子において、安定した動作が望まれる。

特開昭５９－１２１７３０号公報

W. Lee et al., "Ka-band VCO with parasitic capacitance cancelling technique" ELECTRONICS LETTERS 5th January 2017 Vol. 53 No. 1 pp. 38-40.

実施形態は、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子及び電気回路を提供する。

実施形態によれば、ＭＥＭＳ素子は、第１部材及び素子部を含む。前記素子部は、前記第１部材に固定された第１固定電極と、前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、を含む。前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は、前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される。前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。 図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。 図３は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の一部を例示する模式的平面図である。 図４は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。 図５は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。 図６（ａ）～図６（ｃ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。 図７は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。 図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。 図１１は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。 図１２は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。 図１３は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子に用いられる制御回路を例示する模式図である。 図１４は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子に用いられる制御回路を例示する模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）の矢印ＡＲ１からみた平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。

図１（ｂ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１０は、第１部材４１及び素子部５１を含む。第１部材４１は、例えば基体である。この例では、第１部材４１は、基板４１ｓ及び絶縁層４１ｉを含む。基板４１ｓは、例えば、シリコン基板である。基板４１ｓは、トランジスタなどの制御素子を含んでも良い。基板４１ｓの上に絶縁層４１ｉが設けられる。例えば、絶縁層４１ｉの上に素子部５１が設けられる。実施形態において、第１部材４１は、配線など（図示しない）を含んでも良い。配線は、例えば、素子部５１と基板４１ｓとを電気的に接続する。配線は、コンタクトビアを含んでも良い。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、素子部５１は、第１固定電極１１、第１可動電極２０Ｅ、第１導電部材２１及び第２導電部材２２を含む。第１固定電極１１は、第１部材４１に固定される。例えば、第１固定電極１１は、絶縁層４１ｉの上に設けられる。

第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１と対向する。第１導電部材２１は、第１可動電極２０Ｅと電気的に接続される。第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅと電気的に接続される。

後述するように、例えば、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１（図１（ｂ）参照）が印加されることが可能である。第１電気信号Ｓｇ１が印加される前の状態を第１状態（例えば初期状態）とする。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１状態を例示している。

図１（ｂ）に示すように、第１状態において、第１可動電極２０Ｅは、第１導電部材２１及び第２導電部材２２により第１固定電極１１から離されて支持される。例えば、第１状態において、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間に第１間隙ｇ１がある。

第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

例えば、第１導電部材２１から第２導電部材２２への方向は、第２方向に沿う。第２方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。第１可動電極２０Ｅは、第２方向において、第１導電部材２１と第２導電部材２２との間にある。

第１可動電極２０Ｅは、第１接続部２１Ｃ及び第２接続部２２Ｃを含む。第１接続部２１Ｃは、第１導電部材２１と接続される。第２接続部２２Ｃは、第２導電部材２２と接続される。第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。

例えば、素子部５１は、第１支持部２１Ｓ及び第２支持部２２Ｓを含む。第１支持部２１Ｓ及び第２支持部２２Ｓは、第１部材４１に固定される。第１支持部２１Ｓ及び第２支持部２２Ｓは、例えば、導電性である。

第１状態において、第１導電部材２１の一端部は第１可動電極２０Ｅと接続され、第１導電部材２１の他端部は第１支持部２１Ｓに接続される。第１導電部材２１は第１支持部２１Ｓにより第１部材４１から離されて支持される。

第１状態において、第２導電部材２２の一端部は第１可動電極２０Ｅと接続され、第２導電部材２２の他端部は第２支持部２２Ｓに接続される。第２導電部材２２は第２支持部２２Ｓにより第１部材４１から離されて支持される。

例えば、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の電位差に応じて、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の距離（Ｚ軸方向の長さ）が可変である。第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１を基準にして変位可能である。

図１（ｂ）に示すように、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２が設けられても良い。第１端子Ｔ１は、第１導電部材２１と電気的に接続される。第２端子Ｔ２は、第２導電部材２２と電気的に接続される。例えば、第１状態において、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に電流が流れることが可能である。このとき、ＭＥＭＳ素子１１０は、導通状態（例えばオン状態）である。後述するように、第１導電部材２１は、破断されることが可能である。この場合、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に電流が流れない。このとき、ＭＥＭＳ素子１１０は、非導通状態（例えばオフ状態）である。

オン状態において、例えば、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐ（図１（ａ）参照）に電流が流れることが可能である。オン状態において、例えば、第２導電部材２２及び第１可動電極２０Ｅを含む第２電流経路２２ｃｐ（図１（ａ）参照）に電流が流れることが可能である。

ＭＥＭＳ素子１１０は、ノーマリオンのスイッチ素子として機能することが可能である。

素子部５１は、第１容量素子３１を含んでも良い（図１（ｂ）参照）。第１容量素子３１は、例えば、第１導電部材２１と電気的に接続される。この例では、第１容量素子３１は、第１端子Ｔ１と電気的に接続される。素子部５１のオン状態またはオフ状態を制御することで、第１容量素子３１への電気的な接続が制御できる。

図１（ｂ）に示すように、例えば、制御部７０が設けられても良い。制御部７０は、例えば、第１制御端子Ｔｃ１及び第２端子Ｔ２と電気的に接続される。第１制御端子Ｔｃ１は、第１固定電極１１と電気的に接続される。制御部７０により、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されることが可能である。第１電気信号Ｓｇ１は、電圧信号及び電流信号の少なくともいずれかを含む。

例えば、第２導電部材２２の電位（例えば、第２端子Ｔ２の電位）が固定され、第１固定電極１１の電位が、制御部７０により、制御可能である。実施形態において、第１固定電極１１の電位が実質的に固定され、第２導電部材２２の電位が、制御部７０により、制御可能でも良い。以下では、１つの例として、第２導電部材２２の電位（例えば、第２端子Ｔ２の電位）が固定される場合について説明する。この場合、第１固定電極１１の電位が制御部７０により制御される。第２導電部材２２と第１固定電極１１との間の電位差の極性は、任意である。

上記のように、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に電圧が印加されて、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の距離が短くなる。このとき、実施形態においては、第１導電部材２１の側における距離が、第２導電部材２２の側における距離よりも短くなる。このような非対称性は、例えば、導電部材の特性の非対称性、第１固定電極１１の位置の非対称性、及び、第１可動電極２０Ｅの非対称性の少なくともいずれかにより得られる。

１つの例において、第１導電部材２１の剛性は、第２導電部材２２の剛性よりも低い。例えば、第１導電部材２１は、第２導電部材２２よりも変形し易い。後述するように、このような剛性の差は、導電部材の材料及び形状の少なくともいずれかにより得られる。

１つの例において、第１固定電極１１は、第１導電部材２１の側に近づけて設けられる。第１固定電極１１の位置が非対称である。例えば、既に説明したように、第１可動電極２０Ｅは、第１導電部材２１と接続された第１接続部２１Ｃと、第２導電部材２２と接続された第２接続部２２Ｃと、を含む。第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。図１（ａ）に示すように、第１固定電極１１は、第１固定端部１１ａと、第２固定端部１１ｂと、を含む。第２固定端部１１ｂの第２方向（Ｘ軸方向）における位置は、第１固定端部１１ａの第２方向における位置と、第２接続部２２Ｃの第２方向における位置と、の間にある。第１固定端部１１ａと第１接続部２１Ｃとの間の第２方向に沿う第１距離ｄ１は、第２固定端部１１ｂと第２接続部２２Ｃとの間の第２方向に沿う第２距離ｄ２よりも短い。第１固定電極１１において、このような位置の非対称性が設けられても良い。

後述するように、第１可動電極２０Ｅの幅Ｗ２０（図１（ａ）参照）がＸ軸方向に変化することで、第１可動電極２０Ｅに非対称性が設けられても良い。

例えば、このような非対称性により、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間の距離が非対称となることが可能である。

以下、ＭＥＭＳ素子１１０におけるは、オン状態からオフ状態への移行の例について説明する。オン状態は、例えば、第１状態である。オフ状態は、例えば、第２状態である。

図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
これらの図は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加されたときの、素子部５１の変化を例示している。既に説明したように、第１電気信号Ｓｇ１は、制御部７０により供給される。

図２（ａ）に示す第１状態ＳＴ１は、第２導電部材２２及び第１固定電極１１の間に第１電気信号Ｓｇ１が印加される前の状態である。例えば、第２導電部材２２及び第１固定電極１１は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。このとき、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１から離れている。このような第１状態ＳＴ１において、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２との間には、電流が流れることが可能である。第１状態ＳＴ１において、素子部５１は、導通状態（オン状態）である。第１状態ＳＴ１において、第２導電部材２２及び第１固定電極１１の間の電位差が、プルイン電圧未満でも良い。プルイン電圧は、例えば、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部または第１導電部材２１の少なくとも一部が第１固定電極１１に接するときの電圧である。

図２（ｂ）に示すように、例えば、第２端子Ｔ２（第２導電部材２２）がグランド電位Ｖ０に設定され、第１固定電極１１に第１電気信号Ｓｇ１（第１動作電圧Ｖａｃｔ１）が印加される。第１電気信号Ｓｇ１が印加される状態を第３状態ＳＴ３とする。第３状態ＳＴ３は、動作状態である。第３状態ＳＴ３において、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１に近づく。例えば、上記のような非対称性が設けられることで、第１可動電極２０Ｅが傾斜し易くなる。例えば、第１導電部材２１の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐが、第２導電部材２２の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｑと比べて、第１固定電極１１に近づく。例えば、第１導電部材２１の端部２１ｐが第１固定電極１１に接しても良い。これにより、第１可動電極２０Ｅと第１固定電極１１との間に電流ｉ２が流れる。端部２０Ｅｐ及び端部２１ｐにおいて、温度が局部的に上昇し易くなる。温度の上昇は、例えば、ジュール熱による。

端部２０Ｅｐ及び端部２１ｐの温度が局部的に上昇すると、第１導電部材２１は、第１可動電極２０Ｅから分離される。例えば、第１導電部材２１が破断する。図２（ｂ）に示すように、第１導電部材２１に破断部２１Ｂが生じる。破断部２１Ｂにおいて、第１導電部材２１が分断される。

図２（ｃ）に示す第２状態ＳＴ２は、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の状態である。例えば、第２状態ＳＴ２において、第１固定電極１１は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。第２状態ＳＴ２において、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１から離れる。これは、例えば、第２導電部材２２の復元力による。第２状態ＳＴ２において、第１可動電極２０Ｅは第２導電部材２２により第１固定電極１１から離されて支持される。第２状態ＳＴ２において、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間に第１間隙ｇ１がある。第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２は、第１可動電極２０Ｅと接続されている。

第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１の破断は、第１電気信号Ｓｇ１の印加が終わった後も継続する。第２状態ＳＴ２において、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２との間には、電流が流れない。第２状態ＳＴ２において、素子部５１は、非導通状態（オフ状態）である。例えば、第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。または、第２状態ＳＴ２において、第２導電部材２２の電位は、第２導電部材２２に接続された回路の電位でも良い。

このように、実施形態においては、第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１は第１可動電極２０Ｅから分離され、第１可動電極２０Ｅは第２導電部材２２により第１固定電極１１から離されて支持される。第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に流れる電流を安定して遮断することができる。ＭＥＭＳ素子１１０の素子部５１は、例えば、ＯＴＰ（One Time Programmable）素子として機能できる。

第２導電部材２２を破断させる参考例が考えられる。例えば、第１参考例において、第２導電部材２２の破断後において、第１端子Ｔ１と接続された第１導電部材２１は、第１可動電極２０Ｅと接続されたままである。第１参考例において、第１電気信号Ｓｇ１の印加が終了した後において、第１導電部材２１の端部２１ｐが第１固定電極１１に接触し続ける。例えば、第１固定電極１１への第１電気信号Ｓｇ１の印加を制御するトランジスタなどが第１固定電極１１と接続される場合、第１電気信号Ｓｇ１の印加が終了した後も、トランジスタの寄生容量が残る。トランジスタの寄生容量は、第１端子Ｔ１の容量に影響を与える。第１参考例においては、このような不要な容量が、素子部５１に残存する。残存した容量は、スイッチとして機能する素子部５１のオフ状態の電気的特性を不安定にし易い。残存した容量は、例えば、素子部５１が組み込まれた回路の信号が高周波である場合に、素子部５１の特性を不安定にする。

実施形態においては、第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１が破断状態である。このため、第１端子Ｔ１は、第１固定電極１１及びトランジスタの寄生容量から分断される。これにより、オフ状態における素子部５１の電気的特性が安定である。高周波をスイッチングする場合でも安定したオフ特性を維持できる。実施形態によれば、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。

実施形態において、例えば、図１（ａ）に示すように、Ｚ軸方向において、第１導電部材２１の一部は、第１固定電極１１と重なっても良い。例えば、Ｚ軸方向において、第１導電部材２１の一部が第１固定電極１１と重なっていると、第１可動電極２０Ｅが第１固定電極１１に近づいたときに、第１導電部材２１のその一部が第１固定電極１１と接し易くなる。例えば、電流が、第１導電部材２１のその一部と、第１固定電極１１と、の間に局所的に流れる。第１導電部材２１のその一部に電流が集中することで、第１導電部材２１がより安定して破断される。例えば、第１導電部材２１の機械的剛性は、第１可動電極２０Ｅの機械的剛性よりも低い。これにより、第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐ、または、第１導電部材２１の端部２１ｐが第１固定電極１１と接し易くなる。

図１（ａ）に示すように、例えば、第１導電部材２１の幅（第１幅Ｗ１）は、第１可動電極２０Ｅの幅Ｗ２０よりも小さい。幅Ｗ２０は、第１可動電極２０ＥのＹ軸方向に沿う長さである。これにより、第１導電部材２１は、第１可動電極２０Ｅよりも変形し易くなる。

図１（ａ）に示すように、この例では、第１導電部材２１の少なくとも一部の幅（第１幅Ｗ１）は、第２導電部材２２の少なくとも一部の幅（第２幅Ｗ２）よりも小さい。第１導電部材２１は、第２導電部材２２よりも変形し易くなる。

第１幅Ｗ１は、第１導電部材２１の延在方向と交差する第１交差方向Ｄｐ１（図１（ａ）参照）に沿う、第１導電部材２１の上記の少なくとも一部の長さである。第２導電部材２２の第２幅Ｗ２は、第２導電部材２２の延在方向と交差する第２交差方向Ｄｐ２（図１（ａ）参照）に沿う、第２導電部材２２の少なくとも一部の長さである。第１導電部材２１及び第２導電部材２２は、ばね部材である。例えば、第１幅Ｗ１は、第２幅Ｗ２の０．５倍以下であることが好ましい。これにより、第１導電部材２１を破断させ、第２導電部材２２を破断させないことが安定になる。

図１（ａ）に示すように、第２導電部材２２は、第２導電部材２２及び第１可動電極２０Ｅを含む第２電流経路２２ｃｐに沿う第２長さＬ２２を有する。この例では、第２長さＬ２２は、第２導電部材２２のＸ軸方向に沿う長さである。

図１（ａ）に示すように、この例では、第１導電部材２１は、ミアンダ構造を有する。以下、第１導電部材２１の長さの例について説明する。

図３は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の一部を例示する模式的平面図である。
図３は、第１導電部材２１を例示している。第１導電部材２１は、第１導電部材２１及び第１可動電極２０Ｅを含む第１電流経路２１ｃｐに沿う第１長さＬ２１を有する。第１長さＬ２１は、長さＬ２１ａ～Ｌ２１ｇの和に対応する。

例えば、第２長さＬ２２（図１（ａ）参照）は、第１長さＬ２１よりも短い。このような場合、第１導電部材２１の剛性は、第２導電部材２２の剛性よりも低くなる。これにより、第１導電部材２１の特性は、第２導電部材２２の特性と非対称になる。

図４は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。
図４に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１０ａにおいては、第１支持部２１Ｓと第１可動電極２０Ｅとの間のＸ軸方向（第２方向）に沿う距離ｄｘ１は、第１可動電極２０Ｅと第２支持部２２Ｓとの間のＸ軸方向に沿う距離ｄｘ２よりも長い。第１導電部材２１の剛性は、第２導電部材２２の剛性よりも低くなる。

図５は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。
図５に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１０ｂにおいては、第１導電部材２１の第１厚さｔ１は、第２導電部材２２の第２厚さｔ２よりも薄い。第１厚さｔ１は、第１状態ＳＴ１における第１方向（Ｚ軸方向）に沿う、第１導電部材２１の長さである。第２厚さｔ２は、第１状態ＳＴ１における第１方向に沿う、第２導電部材２２の長さである。このような厚さの差により、第１導電部材２１の特性は、第２導電部材２２の特性と非対称になる。

図６（ａ）～図６（ｃ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。
図６（ａ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１１においては、複数の第２導電部材２２が設けられる。１つの第２導電部材２２に穴が設けられていると見なされても良い。

図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１２及び１１３においては、第２導電部材２２は、枝分かれした複数の部分を含む。複数の部分は、第１可動電極２０ＥのＹ軸方向の端部に接続されても良い。安定した支持が得られる。１つの第２導電部材２２に穴が設けられていると見なされても良い。複数の部分の数は、３以上でも良い。

例えば、既に説明したように、上記のＭＥＭＳ素子１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１１～１１３において、第１固定電極１１は、Ｘ軸方向において非対称な位置に設けられても良い。例えば、図１（ａ）に関して説明したように、第１固定端部１１ａと第１接続部２１Ｃとの間の第２方向（Ｘ軸方向）に沿う第１距離ｄ１は、第２固定端部１１ｂと第２接続部２２Ｃとの間の第２方向に沿う第２距離ｄ２よりも短い。これにより、安定した動作が可能である。１つの例において、第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２の０．００１倍以上０．５倍以下である。第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２の０．０１倍以上でも良い。実施形態において、第１固定電極１１が第１支持部２１Ｓと第２支持部２２Ｓとの間の非対称な位置に設けられる場合、第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２よりも長くても良い。

第１固定電極１１がＸ軸方向において非対称な位置に設けられる場合において、第１電気信号Ｓｇ１が印加される前の第１状態ＳＴ１において、第１可動電極２０Ｅは、第１導電部材２１及び第２導電部材２２により第１固定電極１１から離されて支持される。第１固定電極１１がＸ軸方向において非対称な位置に設けられる場合において、第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１は第１可動電極２０Ｅから分離され易い。この場合も、第１可動電極２０Ｅは第２導電部材２２により第１固定電極１１から離されて支持される。

例えば、第１固定電極１１がＸ軸方向において非対称な位置に設けられる場合において、第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２は第１可動電極２０Ｅから分離されても良い。例えば、動作状態（第３状態ＳＴ３）において、第１電気信号Ｓｇ１が長時間印加される場合などにおいて、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の両方が破断しても良い。この場合も、第１端子Ｔ１は、第１固定電極１１及びトランジスタの寄生容量から分断される。これにより、オフ状態における素子部５１の電気的特性が安定である。高周波信号が印加される場合でも安定したオフ特性を維持できる。実施形態によれば、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。

図７は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的平面図である。
図７に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１４においては、第１可動電極２０Ｅの幅Ｗ２０が変化する。既に説明したように、第１可動電極２０Ｅは、第１導電部材２１と接続された第１接続部２１Ｃと、第２導電部材２２と接続された第２接続部２２Ｃと、を含む。第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの方向は、第１固定電極１１から第１可動電極２０Ｅへの第１方向（Ｚ軸方向）と交差する第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿う。第１方向及び第２方向を含む平面と交差する方向を第３方向とする。第３方向は、例えばＹ軸方向である。第３方向に沿う第１可動電極２０Ｅの幅Ｗ２０は、第１可動電極２０Ｅの少なくとも一部において、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて増大する。

このような構成により、例えば、第３状態ＳＴ３において、第１導電部材２１の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐが、第２導電部材２２の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｑと比べて、第１固定電極１１に近づく（図２（ｂ）参照）。例えば、第１導電部材２１の端部２１ｐが第１固定電極１１に接しても良い。第３状態ＳＴ３において、端部２０Ｅｑは、第１固定電極１１から離れる。安定して第１導電部材２１を破断できる。例えば、第２状態ＳＴ２において、第１可動電極２０Ｅは、第１導電部材２１により第１固定電極１１から離されて安定して支持される。

図７に示すように、ＭＥＭＳ素子１１４において、第１可動電極２０Ｅの前記少なくとも一部は、第２方向（例えばＸ軸方向）に対して傾斜する側部２０Ｅｓを含んでも良い。このような側部２０Ｅｓが設けられることで、幅Ｗ２０は、第１接続部２１Ｃから第２接続部２２Ｃへの向きにおいて連続的に増大する。例えば、第１状態ＳＴ１において第１導電部材２１と接続される領域の少なくとも一部に、上記の側部２０Ｅｓが設けられる。このような構成により、第１接続部２１Ｃ（または第１導電部材２１の端部２１ｐ）の温度を効果的に局所的に上昇させることができる。第１導電部材２１を安定して破断できる。安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子が提供できる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図８（ａ）は、図８（ｂ）の矢印ＡＲ１からみた平面図である。図８（ｂ）は、断面図である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１５も、第１部材４１及び素子部５１を含む、ＭＥＭＳ素子１１５においては、素子部５１は、第１部材４１に固定された第１固定電極１１と、第１固定電極１１と対向する第１可動電極２０Ｅと、第１可動電極２０Ｅと電気的に接続された第１導電部材２１と、第１導電部材２１を支持する第１支持部２１Ｓと、第１可動電極２０Ｅを支持し第１可動電極２０Ｅと電気的に接続された第２支持部２２Ｓと、を含む。ＭＥＭＳ素子１１５においては、第２導電部材２２は省略される。

ＭＥＭＳ素子１１５においても、ＭＥＭＳ素子１１０と同様の動作が可能である。例えば、第２支持部２２Ｓと第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加される前の第１状態ＳＴ１において、第１可動電極２０Ｅは、第１導電部材２１及び第２支持部２２Ｓにより第１固定電極１１から離されて支持される。第２支持部２２Ｓと第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の第２状態ＳＴ２において、第１導電部材２１は第１可動電極２０Ｅから分離され、第１可動電極２０Ｅは第２支持部２２Ｓにより第１固定電極１１から離されて支持される。ＭＥＭＳ素子１１５においても、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子を提供できる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図９（ａ）は、図９（ｂ）の矢印ＡＲ１からみた平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ１－Ａ２線断面図である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１１６において、素子部５１は、第３支持部２３Ｓを含む。素子部５１は、第４支持部２４Ｓをさらに含んでも良い。この例では、素子部５１は、第２固定電極１２をさらに含む。ＭＥＭＳ素子１１６におけるこれ以外の構成は、ＭＥＭＳ素子１１０と同様で良い。

第３支持部２３Ｓは、第１部材４１に固定される。第１可動電極２０Ｅは、第１状態ＳＴ１において第１導電部材２１と接続された第１電極領域２０Ｅａと、第１状態ＳＴ１において第２導電部材２２と接続された第２電極領域２０Ｅｂと、第１中間領域２０Ｅｃと、を含む。第２方向（Ｘ軸方向）における第１中間領域２０Ｅｃの位置は、第２方向における第１電極領域２０Ｅａの位置と、第２方向における第２電極領域２０Ｅｂの位置と、の間にある。第１電極領域２０Ｅａは、例えば、第１固定電極１１と対向する。第２電極領域２０Ｅｂは、例えば、第２固定電極１２と対向する。

第１中間領域２０Ｅｃは第３支持部２３Ｓにより第１部材４１から離されて支持される。例えば、第１導電部材２１の破断が安定して得られる。

第４支持部２４Ｓは、第１部材４１に固定される。第３方向（第１方向及び第２方向を含む平面と交差する方向であり、例えばＹ軸方向）において、第１中間領域２０Ｅｃの少なくとも一部は、第３支持部２３Ｓと第４支持部２４Ｓとの間にある。第１中間領域２０Ｅｃは第４支持部２４Ｓにより第１部材４１から離されて支持される。

第２固定電極１２は、第１部材４１に固定される。既に説明したように、第１可動電極２０Ｅは、第１電極領域２０Ｅａ及び第２電極領域２０Ｅｂを含む。第１電極領域２０Ｅａと第１導電部材２１との間の距離は、第２電極領域２０Ｅｂと第１導電部材２１との間の距離よりも短い。第２電極領域２０Ｅｂと第２導電部材２２との間の距離は、第１電極領域２０Ｅａと第２導電部材２２との間の距離よりも短い。第１可動電極２０Ｅは第１導電部材２１及び第２導電部材２２により第２固定電極１２から離されて支持される。

例えば、ＭＥＭＳ素子１１６において、第２固定電極１２と電気的に接続された第２制御端子Ｔｃ２が設けられても良い。制御部７０は、第２制御端子Ｔｃ２を介して第２固定電極１２と電気的に接続されることが可能である。この例では、制御部７０は、第２端子Ｔ２を介して第２導電部材２２と電気的に接続される。例えば、制御部７０により、第２導電部材２２と第２固定電極１２との間に第２電気信号Ｓｇ２が印加されることが可能である。

第１電気信号Ｓｇ１及び第２電気信号Ｓｇ２により、オン状態及びオフ状態がより安定して得られても良い。

図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
図１０（ａ）に示す第１状態ＳＴ１は、第２導電部材２２及び第１固定電極１１の間に第１電気信号Ｓｇ１が印加される前の状態である。例えば、第２導電部材２２、第１固定電極１１及び第２固定電極１２は、例えばフローティング状態ＦＬＴである。第１状態ＳＴ１において、第２導電部材２２及び第１固定電極１１の間の電位差、及び、第２導電部材２２及び第２固定電極１２の間の電位差、が、プルイン電圧未満でも良い。

図１０（ｂ）に示すように、第３状態ＳＴ３において、例えば、第２端子Ｔ２（第２導電部材２２）がグランド電位Ｖ０に設定され、第１固定電極１１に第１電気信号Ｓｇ１（第１動作電圧Ｖａｃｔ１）が印加される。この例では、第２固定電極１２は、グランド電位Ｖ０に設定される。例えば、第１導電部材２１の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｐが、第２導電部材２２の側の第１可動電極２０Ｅの端部２０Ｅｑと比べて、第１固定電極１１に近づく。例えば、端部２０Ｅｐ、及び、第１導電部材２１の端部２１ｐが第１固定電極１１に接する。第１導電部材２１は、第１可動電極２０Ｅから分離され、破断する。

図１０（ｃ）に示すように、第２導電部材２２と第１固定電極１１との間に第１電気信号Ｓｇ１が印加された後の第２状態ＳＴ２において、例えば、復元力により、第１可動電極２０Ｅは、第１固定電極１１から離れる。

上記の第３状態ＳＴ３において、端部２０Ｅｐ及び端部２１ｐの少なくともいずれかが第１固定電極１１に接した後に、端部２０Ｅｐが第１固定電極１１に接した状態が継続する場合がある。例えば、端部２０Ｅｐと第１固定電極１１との間に化合物（例えば酸化物）などが形成される等の場合に、このような状態が生じる可能性がある。このとき、例えば、第２固定電極１２の電位を制御することで、端部２０Ｅｐが第１固定電極１１から離れやすくなる場合がある。これにより、オフ状態がより安定して得られる。

第１実施形態において、第１導電部材２１及び第２導電部材２２のそれぞれの電気抵抗は、例えば、１０Ω以下であることが好ましい。電気抵抗が低いことで、高周波数を含む信号を低い損失で効率的に伝送できる。

第１実施形態において、例えば、第１導電部材２１及び第２導電部材２２の少なくともいずれかは、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＷよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。低い抵抗が得られ、素子部５１において、良好な伝送性が得られる。

図１１は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式的断面図である。
図１１は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１２５を例示している。図１１は、第１状態ＳＴ１を例示している。図１１に示すように、ＭＥＭＳ素子１２５は、第１部材４１及び素子部５１に加え、第２部材４２をさらに含む。第１部材４１と第２部材４２との間に、第１固定電極１１及び第１可動電極２０Ｅがある。第１状態ＳＴ１において、第１固定電極１１と第１可動電極２０Ｅとの間に第１間隙ｇ１がある。第１状態ＳＴ１において、第１可動電極２０Ｅと第２部材４２との間に第２間隙ｇ２がある。ＭＥＭＳ素子１２５において、素子部５１の構成は、既に説明した構成を有して良い。

第２部材４２は、例えば、キャップである。第１間隙ｇ１及び第２間隙ｇ２があることで、第１可動電極２０Ｅは、Ｚ軸方向に沿って変位できる。第１間隙ｇ１及び第２間隙ｇ２は、例えば、減圧状態（１気圧未満）でも良い。第１間隙ｇ１に、例えば、不活性ガスが導入されても良い。

例えば、第１部材４１は、制御回路部４１ｔを含んでも良い。制御回路部４１ｔは、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を含む。制御回路部４１ｔにより、第１固定電極１１への第１電気信号Ｓｇ１の印加が制御されても良い。

（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子を例示する模式図である。
図１２に示すように、実施形態に係るＭＥＭＳ素子１３０は、複数の素子部５１を含む。複数の素子部５１は、例えば、並列に接続される。複数の素子部５１のそれぞれに、制御信号Ｖｐｐが互いに独立して印加可能である。

例えば、複数の素子部５１の１つに含まれる第１導電部材２１は、複数の素子部５１の別の１つに含まれる第１導電部材２１と独立して破断可能である。

この例では、複数の第１容量素子３１が設けられる。複数の第１容量素子３１の１つは、複数の素子部５１の１つに直列に接続される。ＭＥＭＳ素子１３０は、複数の素子部５１及び複数の第１容量素子３１を含む容量素子アレイである。複数の素子部５１のいくつかがオフ状態にされることが可能である。複数の素子部５１のいくつかがオフ状態にされることで、ＭＥＭＳ素子１３０の電気容量が変更できる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、電気回路に係る。上記の図１２は、実施形態に係る電気回路２１０の構成を例示している。図１２に示すように、電気回路２１０は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子（例えばＭＥＭＳ素子１３０）と、電気素子５５と、を含む。電気素子５５は、ＭＥＭＳ素子１３０と電気的に接続される。電気素子５５は、抵抗、容量素子、インダクタ素子、ダイオード及びトランジスタよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。電気素子５５に含まれる容量素子は、センサを含んでも良い。例えば、電気素子５５は、センサ素子を含んでも良い。例えば、電気素子５５は、容量型センサ素子を含んでも良い。

電気回路２１０において、ＭＥＭＳ素子（例えばＭＥＭＳ素子１３０）は、複数の素子部５１を含んでも良い。複数の素子部５１の少なくとも１つに含まれる第１導電部材２１が破断されることにより、電気回路２１０の特性が制御可能である。

例えば、ＭＥＭＳ素子１３０が第１容量素子３１を含む場合、複数の素子部５１の少なくとも１つに含まれる第１導電部材２１が破断されることにより、ＭＥＭＳ素子１３０の電気容量が制御できる。その結果、電気回路２１０の特性が制御可能である。

例えば、電気回路２１０は、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）に用いられても良い。例えば、電気回路２１０は、アンテナなどの高周波回路の、インピーダンスマッチング回路に用いられても良い。例えば、電気回路２１０は、パッシブ型のＲＦタグに用いられても良い。例えば、電気回路２１０の電気容量またはインダクタを調整することで、電気回路２１０の特性を適切に調整できる。例えば、特性が安定した電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）が得られる。例えば、アンテナなどの高周波回路の、インピーダンスマッチング回路において、安定した特性が得られる。例えば、特性が安定した、パッシブ型のＲＦタグなどが得られる。

図１３及び図１４は、実施形態に係るＭＥＭＳ素子に用いられる制御回路を例示する模式図である。
図１３に示すように、制御回路３１０は、昇圧回路３２１、論理回路３２２、及び、スイッチングマトリクス３２３を含む。昇圧回路３２１には、電源電圧Ｖｃｃが供給される。昇圧回路３２１は、スイッチングマトリクス３２３に高電圧Ｖｈを出力する。論理回路３２２からスイッチングマトリクス３２３に供給された信号３２２ａに応じて、スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御信号Ｖｐｐを出力する。複数の制御信号Ｖｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。

図１４に示すように、制御回路３１１は、制御電源３２４、論理回路３２２、及び、スイッチングマトリクス３２３を含む。制御電源３２４は、例えば、制御電圧源または制御電流源である。制御電源３２４は、スイッチングマトリクス３２３に高電圧Ｖｈ及び大電流Ｉｈを出力する。論理回路３２２からスイッチングマトリクス３２３に供給された信号３２２ａに応じて、スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御信号Ｖｐｐを出力する。複数の制御信号Ｖｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。スイッチングマトリクス３２３は、複数の制御電流Ｉｐｐを出力しても良い。複数の制御電流Ｉｐｐの１つが、複数の素子部５１の１つに供給される。

例えば、制御回路３１０及び３１１の少なくとも一部は、例えば、制御部７０に含まれる。

実施形態は、以下の構成（例えば、技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される、ＭＥＭＳ素子。

（構成２）
前記第１可動電極は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向において、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にある、構成１記載のＭＥＭＳ素子。

（構成３）
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大する、構成１記載のＭＥＭＳ素子。

（構成４）
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
前記第１固定電極は、第１固定端部と、第２固定端部と、を含み、前記第２固定端部の前記第２方向における位置は、前記第１固定端部の前記第２方向における位置と、前記第２接続部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
前記第１固定端部と前記第１接続部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記第２固定端部と前記第２接続部との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも短い、構成１記載のＭＥＭＳ素子。

（構成５）
前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部及び第２支持部をさらに含み、
前記第１状態において、前記第１導電部材の一端部は前記第１可動電極と接続され、前記第１導電部材の他端部は前記第１支持部に接続され、前記第１導電部材は前記第１支持部により前記第１部材から離されて支持され、
前記第１状態において、前記第２導電部材の一端部は前記第１可動電極と接続され、前記第２導電部材の他端部は前記第２支持部に接続され、前記第２導電部材は前記第２支持部により前記第１部材から離されて支持される、構成１～４のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。

（構成６）
前記素子部は、前記第１部材に固定された第３支持部をさらに含み、
前記第１可動電極は、
前記第１状態において前記第１導電部材と接続された第１電極領域と、
前記第１状態において前記第２導電部材と接続された第２電極領域と、
前記第１中間領域と、
を含み、
前記第２方向における前記第１中間領域の位置は、前記第２方向における前記第１電極領域の位置と、前記第２方向における前記第２電極領域の位置と、の間にあり、
前記第１中間領域は前記第３支持部により前記第１部材から離され支持される、構成５記載のＭＥＭＳ素子。

（構成７）
前記素子部は、前記第１部材に固定された第４支持部をさらに含みえ、
前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向において、前記第１中間領域の少なくとも一部は、前記第３支持部と前記第４支持部との間にあり、
前記第１中間領域は前記第４支持部により前記第１部材から離されて支持される、構成６記載のＭＥＭＳ素子。

（構成８）
前記素子部は、前記第１部材に固定された第２固定電極をさらに含み、
前記第１可動電極は、第１電極領域及び第２電極領域を含み、
前記第１電極領域と前記第１導電部材との間の距離は、前記第２電極領域と前記第１導電部材との間の距離よりも短く、
前記第１電極領域は、前記第１固定電極と対向し、
前記第２電極領域は、前記第２固定電極と対向し、
前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第２固定電極から離されて支持される、構成１～７のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。

（構成９）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
前記第１固定電極は、第１固定端部と、第２固定端部と、を含み、前記第２固定端部の前記第２方向における位置は、前記第１固定端部の前記第２方向における位置と、前記第２接続部の前記第２方向における位置と、の間にある、ＭＥＭＳ素子。

（構成１０）
前記第１固定端部と前記第１接続部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記第２固定端部と前記第２接続部との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも短い、構成９記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１１）
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される、構成９または１０に記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１２）
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材及び前記第２導電部材は前記第１可動電極から分離される、構成９または１０に記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１３）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
を含み、
前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向において、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にあり、
前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
前記第２方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大する、ＭＥＭＳ素子。

（構成１４）
前記第１可動電極の前記少なくとも一部は、前記第２方向に対して傾斜する側部を含む、構成１３記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１５）
前記第１導電部材の剛性は、前記第２導電部材の剛性よりも低い、構成１～１４のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１６）
前記第１導電部材の少なくとも一部の第１幅は、前記第２導電部材の少なくとも一部の第２幅よりも細い、構成１～１５のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１７）
前記第１幅は、前記第２幅の０．５倍以下である、構成１６記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１８）
前記第１導電部材の第１厚さは、前記第２導電部材の第２厚さよりも薄い、構成１～１７のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。

（構成１９）
第１部材と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、
前記第１部材に固定された第１固定電極と、
前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
前記第１導電部材を支持する第１支持部と、
前記第１可動電極を支持し前記第１可動電極と電気的に接続された第２支持部と、
を含み、
前記第２支持部と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２支持部により前記第１固定電極から離されて支持され、
前記第２支持部と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２支持部により前記第１固定電極から離されて支持される、ＭＥＭＳ素子。

（構成２０）
構成１～１９のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子と、
前記ＭＥＭＳ素子と電気的に接続された電気素子と、
を備えた電気回路。

実施形態によれば、安定した動作が可能なＭＥＭＳ素子及び電気回路が提供できる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、ＭＥＭＳ素子及び電気回路に含まれる第１部材、素子部、固定電極、可動電極、第１導電部材及び第２導電部材などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述したＭＥＭＳ素子及び電気回路を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのＭＥＭＳ素子及び電気回路も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１、１２…第１、第２固定電極、 １１ａ、１１ｂ…第１、第２固定端部、 ２０Ｅ…第１可動電極、 ２０Ｅａ、２０Ｅｂ…第１、第２電極領域、 ２０Ｅｃ…第１中間領域、 ２０Ｅｐ、２０Ｅｑ…端部、 ２０Ｅｓ…側部、 ２１、２２…第１、第２導電部材、 ２１Ｂ…破断部、 ２１Ｃ、２２Ｃ…第１、第２接続部、 ２１Ｓ～２４Ｓ…第１～第４支持部、 ２１ｃｐ、２２ｃｐ…第１、第２電流経路、 ２１ｐ…端部、 ３１…第１容量素子、 ４１、４２…第１、第２部材、 ４１ｉ…絶縁層、 ４１ｓ…基板、 ４１ｔ…制御回路部、 ５１…素子部、 ５５…電気素子、 ７０…制御部、 １１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１１～１１６、１２５、１３０…ＭＥＭＳ素子、 ２１０…電気回路、 ３１０、３１１…制御回路、 ３２１…昇圧回路、 ３２２…論理回路、 ３２２ａ…信号、 ３２３…スイッチングマトリクス、 ３２４…制御電源、 ＡＲ１…矢印、 Ｄｐ１、Ｄｐ２…第１、第２交差方向、 ＦＬＴ…フローティング状態、 Ｉｈ…大電流、 Ｉｐｐ…制御電流、 Ｌ２１、Ｌ２２…第１、長さ、 Ｌ２１ａ～Ｌ２１ｇ…長さ、 ＳＴ１～ＳＴ３…第１～第３状態、 Ｓｇ１、Ｓｇ２…第１、第２電気信号、 Ｔ１、Ｔ２…第１、第２端子、 Ｔｃ１、Ｔｃ２…第１、第２制御端子、 Ｖ０…グランド電位、 Ｖａｃｔ１…第１動作電圧、 Ｖｃｃ…電源電圧、 Ｖｈ…高電圧、 Ｖｐｐ…制御信号、 Ｗ１、Ｗ２…幅、 Ｗ２０…幅、 ｄ１、ｄ２…第１、第２距離、 ｄｘ１、ｄｘ２…距離、 ｇ１、ｇ２…第１、第２間隙、 ｉ２…電流、 ｔ１、ｔ２…第１、第２厚さ

Claims (12)

1. 第１部材と、
   素子部と、
   を備え、
   前記素子部は、
   前記第１部材に固定された第１固定電極と、
   前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
   を含み、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加される第３状態において、前記第１可動電極と前記第１固定電極との間に流れる電流により前記第１導電部材が破断して、前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される、ＭＥＭＳ素子。
2. 前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
   前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
   前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大する、請求項１記載のＭＥＭＳ素子。
3. 前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
   前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
   前記第１固定電極は、第１固定端部と、第２固定端部と、を含み、前記第２固定端部の前記第２方向における位置は、前記第１固定端部の前記第２方向における位置と、前記第２接続部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
   前記第１固定端部と前記第１接続部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記第２固定端部と前記第２接続部との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも短い、請求項１記載のＭＥＭＳ素子。
4. 前記素子部は、前記第１部材に固定された第１支持部及び第２支持部をさらに含み、
   前記第１状態において、前記第１導電部材の一端部は前記第１可動電極と接続され、前記第１導電部材の他端部は前記第１支持部に接続され、前記第１導電部材は前記第１支持部により前記第１部材から離されて支持され、
   前記第１状態において、前記第２導電部材の一端部は前記第１可動電極と接続され、前記第２導電部材の他端部は前記第２支持部に接続され、前記第２導電部材は前記第２支持部により前記第１部材から離されて支持される、請求項１～３のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
5. 第１部材と、
   素子部と、
   を備え、
   前記素子部は、
   前記第１部材に固定された第１固定電極と、
   前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
   を含み、
   前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
   前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
   前記第１固定電極は、第１固定端部と、第２固定端部と、を含み、前記第２固定端部の前記第２方向における位置は、前記第１固定端部の前記第２方向における位置と、前記第２接続部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加される第３状態において、前記第１可動電極と前記第１固定電極との間に流れる電流により前記第１導電部材が破断して、前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される、ＭＥＭＳ素子。
6. 前記第１固定端部と前記第１接続部との間の前記第２方向に沿う第１距離は、前記第２固定端部と前記第２接続部との間の前記第２方向に沿う第２距離よりも短い、請求項５記載のＭＥＭＳ素子。
7. 第１部材と、
   素子部と、
   を備え、
   前記素子部は、
   前記第１部材に固定された第１固定電極と、
   前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
   を含み、
   前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
   前記第１接続部から前記第２接続部への方向は、前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向に沿い、
   前記第１固定電極は、第１固定端部と、第２固定端部と、を含み、前記第２固定端部の前記第２方向における位置は、前記第１固定端部の前記第２方向における位置と、前記第２接続部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加される第３状態において、前記第１可動電極と前記第１固定電極との間に流れる電流により前記第１導電部材が破断して、前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材及び前記第２導電部材は前記第１可動電極から分離される、ＭＥＭＳ素子。
8. 第１部材と、
   素子部と、
   を備え、
   前記素子部は、
   前記第１部材に固定された第１固定電極と、
   前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
   前記第１可動電極と電気的に接続された第２導電部材と、
   を含み、
   前記第１固定電極から前記第１可動電極への第１方向と交差する第２方向において、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間にあり、
   前記第１可動電極は、前記第１導電部材と接続された第１接続部と、前記第２導電部材と接続された第２接続部と、を含み、
   前記第２方向に沿う前記第１可動電極の幅は、前記第１可動電極の少なくとも一部において、前記第１接続部から前記第２接続部への向きにおいて増大し、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持され、
   前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加される第３状態において、前記第１可動電極と前記第１固定電極との間に流れる電流により前記第１導電部材及び前記第２導電部材が破断して、前記第２導電部材と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２導電部材により前記第１固定電極から離されて支持される、ＭＥＭＳ素子。
9. 前記第１導電部材の剛性は、前記第２導電部材の剛性よりも低い、請求項１～８のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
10. 前記第１導電部材の少なくとも一部の第１幅は、前記第２導電部材の少なくとも一部の第２幅よりも細い、請求項１～９のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子。
11. 第１部材と、
    素子部と、
    を備え、
    前記素子部は、
    前記第１部材に固定された第１固定電極と、
    前記第１固定電極と対向する第１可動電極と、
    前記第１可動電極と電気的に接続された第１導電部材と、
    前記第１導電部材を支持する第１支持部と、
    前記第１可動電極を支持し前記第１可動電極と電気的に接続された第２支持部と、
    を含み、
    前記第２支持部と前記第１固定電極との間に第１電気信号が印加される前の第１状態において、前記第１可動電極は前記第１導電部材及び前記第２支持部により前記第１固定電極から離されて支持され、
    前記第２支持部と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加される第３状態において、前記第２支持部と前記第１固定電極との間に流れる電流により前記第１導電部材が破断して、前記第２支持部と前記第１固定電極との間に前記第１電気信号が印加された後の第２状態において、前記第１導電部材は前記第１可動電極から分離され、前記第１可動電極は前記第２支持部により前記第１固定電極から離されて支持される、ＭＥＭＳ素子。
12. 請求項１～１１のいずれか１つに記載のＭＥＭＳ素子と、
    前記ＭＥＭＳ素子と電気的に接続された電気素子と、
    を備えた電気回路。

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