DE10310072A1 - Mikromechanischer Aktor - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mikromechanischen Aktor (1) mit einem Substrat (2) und einem freitragenden Balken (3), wobei der Balken (3) zumindest auf einer Seite seines freitragenden Bereiches bzw. an zumindest einem Ende über einen Anker (4) mit dem Substrat (2) verbunden und auf diesem gelagert ist. Der Balken (3) ist zumindest bereichsweise mit einer Metallbeschichtung (7) versehen und besteht zumindest in dem mit Metall beschichteten Bereich (7) aus einem Material, das einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Metall der Beschichtung (7) aufweist. Der Balken (3) ist in dem mit Metall beschichteten Bereich heizbar.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mikromechanischen Aktor.
• Aktoren sind beispielsweise in Form von Bimetallstreifen im makromechanischen Bereich wohl bekannt. Für mikromechanische Aktoren, insbesondere für die Realisierung des Antriebs von mikromechanischen Schaltern, finden sich in der Literatur verschiedene Konzepte. Abgesehen von piezoelektrischen und magnetischen Systemen, deren Nachteil eine relativ komplexe Technologie mit ausgefallenen Materialien ist, finden vor allem das elektrostatische und das thermische Antriebskonzept (z. B. durch Bimetall-Effekt) Anwendung. Der Vorzug wird dabei meist elektrostatischen Antrieben gegeben, da diese mit sehr geringen Schaltleistungen auskommen und insbesondere keine statische Verlustleistung benötigen. Die Nachteile dieses Konzeptes sind vor allem eine relativ hohe Schaltspannung von einigen 10 Volt, die damit nicht kompatibel zu logischen Schaltungen ist, und eine geringe Kontaktkraft, die sich negativ auf die Zuverlässigkeit und die Kontaktwiderstände auswirkt. Beide Nachteile treten in thermischen Systemen nicht auf, es können hier sehr große Kontaktkräfte mit geringen Antriebsspannungen erreicht werden. Allerdings hat das thermische Antriebskonzept den großen Nachteil, dass eine relativ hohe Leistung erforderlich ist, vor allem auch um den Schalter geschlossen zu halten: Da die Schalter dadurch eine statische Verlustleistung benötigen, hat sich dieses Konzept bisher noch nicht durchgesetzt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen mikromechanischen Aktor zur Verfügung zu stellen, der auf einfache Art und Weise geschaltet werden kann bzw. lediglich zum Schalten Leistung benötigt und ansonsten die statische Verlustleistung minimiert.
• Diese Aufgabe wird durch einen mikromechanischen Aktor nach Anspruch 1 oder 3, ein Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 18 sowie die Verwendungen derartiger Aktoren nach Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen mikromechanischen Aktoren und deren Herstellungsverfahren werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.
• Erfindungsgemäß weist der mikromechanische Aktor einen freitragenden auf einem Substrat angeordneten Balken auf, der mit einer metallischen Beschichtung versehen ist. Aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten des Balkens und der metallischen Beschichtung kann durch Erwärmen des Balkens in dem mit dem Metall beschichteten Bereich eine Durchbiegung des Balkens erzielt werden, wie es bereits von Bimetallstreifen bekannt ist. Im vorliegenden Falle handelt es sich jedoch vorteilhafterweise um einen Balken aus Diamant, der selbst das Heizelement darstellen kann, indem er in den entsprechenden Bereichen elektrisch leitend dotiert ist. Eine Heizung des Balkens über die metallische Beschichtung kommt üblicherweise nicht in Frage, da deren elektrischer Widerstand zu gering ist. Es kann jedoch auf dem Balken auch eine zusätzliche Heizschicht, beispielsweise aus einem Metall, aufgebracht werden, die dann jedoch von der ersten metallischen Beschichtung zu isolieren ist.
• Ein weiterer erfindungsgemäßer mikromechanischer Aktor weist einen ebensolchen freitragenden Balken auf, der jedoch zwischen den beiden Enden bzw. in zwei Bereichen fest auf dem Substrat gelagert ist. Der freitragende Bereich weist dabei zwei mechanisch stabile Zustände auf, in denen die Verspannung des Balkens gegenüber dem Substrat minimiert wird. Eine derartige Verspannung kann dabei erzeugt werden, indem der Balken mit einem Material gefertigt wird, das einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Substratmaterial aufweist. Sie kann auch durch eine geeignete Dotierung erzeugt werden. Eine derartige Verspannung entsteht auch bereits automatisch dadurch, dass der Balken mittels eines Vakuumbeschichtungsverfahrens, beispielsweise CVD oder PVD, auf dem Substrat aufgewachsen wird. Wird die unterhalb des Balkens zuerst aufgewachsene Opferschicht entfernt; so sind Substrat und freitragender Bereich des Balkens, wenn diese aus verschiedenem Material, beispielsweise aus Silicium und Diamant bestehen, notwendigerweise gegeneinander verspannt. In diesem Falle kann der Balken in zwei stabile mechanische Zustände ausgelenkt werden.
• Das hier vorgestellte Prinzip eines bistabilen thermischen Aktors weist alle oben genannten Vorteile des thermischen Antriebskonzeptes auf, vermeidet jedoch die Nachteile der statischen Verlustleistung. Dieses bistabile Konzept ist bisher nicht bekannt. Grundelement hierfür ist eben der durch innere Spannungen in zwei stabile Zustände ausgelenkte Balken auf einem Substrat.
• Derartige innere Spannungen können wie beschrieben beim Wachstum dünner Schichten entstehen. Sie haben dabei unterschiedliche Ursachen, sind jedoch kontrollierbar. Sie entstehen u. a. auch bei der Abscheidung von Diamantschichten auf Silicium. Diamant weist dabei einige weitere Vorteile bezüglich seiner Materialeigenschaften auf, die für die vorliegenden erfindungsgemäßen Aktoren besonders vorteilhaft sind. Dazu gehört zum einen die gute Wärmeleitfähigkeit, das hohe Elastizitätsmodul, die große Härte sowie die Möglichkeit, den Diamant elektrisch leitend zu dotieren, beispielsweise mit Bor, und so ein elektrischen Heizelement unmittelbar in den Balken zu implementieren.
• Der erfindungsgemäße Aktor wird also vorteilhafterweise realisiert durch eine neuartige Materialkombination aus Diamant auf Silizium und Nickel.
• Es kommen jedoch alternativ auch andere Materialen für den Balken in Frage.
• Durch den Diamant-Wachstumsprozeß und die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungkoeffizienten des Substrates und der Diamantschicht weisen Diamantschichten auf Silicium Druckverspannungen in der Größenordnung von 100-200 MPa (für den hier verwendeten Wachstumsprozeß) auf. Beidseitig verankerte Balken werden durch diese inneren Spannungen nach oben oder unten ausgelenkt, wenn sie die kritische Dicke von
  
  
  unterschreiten.
• Um den Schalter von dem einen in den anderen stabilen Zustand umzuschalten, kann das Bimetall-Prinzip verwendet werden. Durch Abscheidung eines weiteren Materials (Metall) auf dem Diamantbalken wird bei Erwärmung durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Diamant und Metall ein Biegemoment erzeugt, das den Balken bewegt. Durch geeignete Plazierung der Metallisierung kann somit erreicht werden, dass sich der Schalter sowohl nach unten als auch nach oben auslenken lässt.
• Da der thermische Ausdehnungskoeffizient von Diamant mit 10^-6K^-1 sehr niedrig ist, erzeugt beinahe jedes Material auf Diamant einen Bimetalleffekt mit einem geeignet gerichteten Biegemoment. Das größte Moment lässt sich jedoch mit Nickel erreichen, da dieses Material einen recht hohen Ausdehnungskoeffizienten bei gleichzeitig hohem Elastizitätsmodul aufweist. Außerdem ist Nickel aus technologischer Sicht günstig. Da sich durch eine Dotierung der Diamantschicht mit Bor eine elektrische Leitfähigkeit mit einem spezifischen Widerstand von minimal 10 mΩcm einstellen lässt, kann der Diamantbalken selbst als Heizelement zur lokalen Erwärmung verwendet werden. Durch geeignete Anbringung der Metallisierungen kann so erreicht werden, dass je nach äußerer Beschaltung andere Bereiche des Schalters erwärmt werden und so die für Ein- und Ausschalten erforderlichen Biegemomente erzeugt werden können.
• Die erfindungsgemäßen Aktoren sind nicht nur als Schalter verwendbar. Da die Aktoren sehr hohe Kontaktkräfte aufbringen können, sind auch andere mikromechanische Anwendungen denkbar, wie beispielsweise ein Mikrobonder, der im Mikrometerbereich Materialien komprimieren und damit verbinden kann, ein Mikro- Greifer zum Halten bzw. Bewegen von sehr kleinen Teilen oder ähnliche Bauelemente, bei denen auf kleinem Raum große Kräfte erzeugt werden müssen. Die Verwendung von Diamant für solche Anwendungen ist insbesondere auch vorteilhaft, weil die Kontaktkräfte bedingt durch das hohe Elastizitätsmodul von Diamant höher sind als bei anderen Materialien. Gleichzeitig ist das Element jedoch durch die große Härte von Diamant vor Verschleiß geschützt. Da Diamant obendrein auch chemisch inert ist, kann auch eine Reaktion des Kontaktes mit den zu bearbeitenden Materialien ausgeschlossen werden, was beispielsweise ein Verkleben verhindert.
• Mit dem erfindungsgemäßen Aktor können auch die Eigenschaften von Mikrowellenleitungen verändert werden. Hierzu ist es lediglich nötig, einen derartigen Aktor in die Mikrowellenleitung einzubringen und zwischen den verschiedenen Stellungen umzuschalten. Dadurch werden die Eigenschaften der Mikrowellenleitung vollständig geändert, so dass es auch möglich ist, die Stärke von Mikrowellen zu verändern oder zu schalten, die durch eine derartige Mikrowellenleitung geleitet werden. Mit den erfindungsgemäßen Aktoren ist auch eine Bewegung von Mikrospiegeln, beispielsweise für Anzeigen, möglich. Nicht zuletzt ist es auch möglich, mit derartigen Mikroaktoren Informationen zu speichern, da der Zustand des Mikroaktors im Falle des bistabilen, auf beiden Seiten verankerten Tragebalkens auch nach Abschalten der Spannungsversorgung über eine sehr lange Zeit erhalten bleibt. Der Aktor rastet sozusagen in einer bestimmten Stellung ein.
• Im folgenden werden nun einige Beispiele erfindungsgemäßer Aktoren gegeben. Es zeigen
• Fig. 1 das Grundprinzip eines erfindungsgemäßen bistabilen Mikroaktors;
• Fig. 2 einen erfindungsgemäßen bistabilen Mikroaktor in seinen zwei stabilen Zuständen;
• Fig. 3 einen konkreten erfindungsgemäßen bistabilen Mikroaktor;
• Fig. 4 die Temperaturverteilung bei verschiedenen Heizvorgängen des Mikroaktors nach Fig. 3;
• Fig. 5 die Bewegung des Aktors aus Fig. 3 im Querschnitt beim Einschalten und Ausschalten;
• Fig. 6 einen weiteren erfindungsgemäßen Mikroaktor als thermischer Schalter in nicht bistabiler Konfiguration.
• Fig. 1 zeigt in den Teilbildern A bis C das Grundprinzip eines erfindungsgemäßen bistabilen Mikroaktors 1. Dieser Mikroaktor 1 weist ein Substrat 2 aus Polysilicium auf, auf dem über zwei Anker 4a und 4b aus Diamant, ein Tragebalken 3 als Biegebalken aus vakuumtechnisch abgeschiedenem Diamant aufgebracht ist. Mit der Bezeichnung Sigma ist angedeutet, dass dieser Biegebalken gegenüber dem Substrat 2 verspannt ist. In Fig. 1A ist dabei der Biegebalken so dargestellt, wie er orientiert ist, wenn der Freiraum 5 zwischen dem Tragebalken 3 und dem Substrat 2 noch mit einer zuvor abgeschiedenen Opferschicht gefüllt ist. Diese Verspannung führt nach Entfernen der Opferschicht zu einem Durchbiegen des Biegebalkens 3, wie es in den Teilfiguren 1B und 1C schematisch überhöht dargestellt ist. Mit 6 ist dabei der Biegebalken in seiner mittleren über die Opferschicht fixierten Lage, so wie in Fig. 1A dargestellt, bezeichnet. In Fig. 1B ist nun der Biegebalken 3 nach oben ausgelenkt, während er in Fig. 1C nach unten ausgelenkt ist. Diese beiden Positionen sind mechanisch stabile Stellungen, in denen der Biegebalken verbleibt, sofern auf ihn keine weiteren Kräfte einwirken.
• Hier wie im folgenden werden durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauelemente bezeichnet.
• In Fig. 1C ist dabei eine Stellung des Biegebalkens 3 gezeigt, in der dieser bei geeigneter Wahl des Abstandes zwischen Tragebalken 3 und Substrat 2 das Substrat berührt. Wenn nunmehr an dieser Berührungsstelle sowohl das Substrat als auch der Biegebalken 3 elektrisch leitend sind, kann auf diese Weise mit dem mikromechanischen Aktor 1 ein elektrischer Schalter realisiert werden.
• Das Umschalten zwischen den einzelnen Zuständen eines derartigen Biegebalkens kann nicht nur über das im folgenden mit Bezug auf Fig. 2 beschriebene thermische Prinzip erfolgen, sondern auch piezoelektrisch, elektrostatisch, durch magnetische Felder und dergleichen, sofern der Biegebalken geeignet ausgebildet ist, um derartige Kräfte von einer in die andere Stellung bewegt zu werden.
• Fig. 2 zeigt nun in den Teilbildern A und B zwei erfindungsgemäße mikromechanische Aktoren 1, wobei in Fig. 2A der Biegebalken 3 auf seiner dem Substrat 2 abgewandten Oberfläche in der Nähe des Ankers 4a mit einer Nickel-Metallschicht 7a beschichtet ist. In Fig. 2B ist der Biegebalken 3 in der Mitte des freitragenden Bereiches auf seiner dem Substrat 2 abgewandten Oberfläche mit einer Nickel-Metallschicht 7b beschichtet.
• Weiterhin, und hier nicht dargestellt, ist der Diamant-Biegebalken in beiden Fällen in dem beschichteten Bereich mit einem Heizelement versehen, beispielsweise in dem der Diamant in diesem Bereich mit Bor elektrisch leitend versehen ist. Wird nun über das Heizelement der jeweilige beschichtete Bereich beheizt, so gibt sich aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen des Diamantes des Biegebalkens 3 und von Nickel der metallischen Beschichtung 7a bzw. 7b eine Durchbiegung in Pfeilrichtung des Biegebalkens 3. Zu erkennen ist also, dass durch eine Beschichtung wie in Fig. 2A der Biegebalken von der oberen in die untere Stellung überführt werden kann. Durch eine Beschichtung wie in Fig. 2B kann der Biegebalken von der unteren in die obere Stellung zurück überführt werden. Durch eine geeignete Beschichtung in beiden Bereichen und unterschiedliche elektrische Beschaltung der jeweils zugehörigen Heizelemente kann folglich der Biegebalken 3 zwischen den beiden Stellungen, wie sie in Fig. 1B und C bzw. in Fig. 2A und B dargestellt sind, hin und her bewegt werden. Dies bedeutet, dass je nach äußerer Beschaltung andere Bereiche erwärmt werden und so die erforderlichen Biegemomente erzeugt werden.
• Fig. 3 zeigt in den Teilbildern A und B eine Seitenansicht bzw. eine Aufsicht auf einen Biegebalken 3, wobei hier das Substrat nicht dargestellt wurde. Es ist zu erkennen, dass der Biegebalken zum einen an seinem zum Anker 4a orientierten Ende als auch in der Mitte des freitragenden Bereiches jeweils längs seiner beiden Längskanten mit Nickel in den Bereichen 7a bis 7d beschichtet ist. Weiterhin sind auf dem Biegebalken 3 elektrische Zuleitungen 8a, 8b aufgebracht, die die zu den Bereichen 7A und 7B bzw. 7C und 7D gehörigen Heizelemente in dem Biegebalken 3 elektrisch kontaktieren. Diese Zuleitungen können beispielsweise aus Chrom/Gold auf den Diamant-Biegebalken 3 aufgebracht werden oder selbst aus dotiertem Diamant bestehen.
• Fig. 4 zeigt nun die Wärmeverteilung bei Beheizung des Bereiches unter den metallischen Beschichtungen 7a und 7d über einen von der Spannungsquelle 9 über Leitung 7c und 7d gelieferten Strom an das zugehörige Heizelement (siehe Fig. 4A) bzw. bei entsprechender Beheizung über eine Spannungsquelle 9 und Leitungen 10a und 10b des zu den Beschichtungen 7c und 7d gehörigen Heizelementes.
• Die in Fig. 4 dargestellte resultierende Temperaturverteilung zeigt, dass ein lokales Heizen der beiden getrennten Bereiche je nach äußerer Beschaltung gut möglich ist. Fig. 4 zeigt dabei die Temperaturverteilung in dem Biegebalken 3 jeweils 50 µs nach dem Einschalten einer elektrischen Leistung von 1 W (Fig. 4A) bzw. 1,5 W (Fig. 4B). Die Beheizung in Fig. 4A führt dabei zu einem Einschalten des Schalters, d. h. zum Zustand in Fig. 1C, während die Temperaturerhöhung wie in 4B gezeigt, zum Zustand in Fig. 1B führt.
• Fig. 5 zeigt in den Teilbildern A und B nunmehr die Bewegung des Biegebalkens beim Einschalten (Fig. 5A) und beim Ausschalten (Fig. 5B) wie es durch die Beheizung gemäß den Abb. 4A bzw. 4B bewirkt wird. Es ist zu erkennen, dass der Biegebalken in Fig. 5A sich innerhalb von 15 µs in die nach unten ausgelenkte Position begibt, während in Fig. 5B die obere ausgelenkte Position bereits nach 10 µs eingenommen wird.
• Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin einen thermischen Schalter in nicht bistabiler Konfiguration. Drei derartige Schalter sind in den Fig. 6A und 6B dargestellt, wobei die Schalterstreifen mit den Bezugszeichen 3a bis 3c, die metallische Beschichtung mit den Bezugszeichen 7a bis 7c und die Anker mit den Bezugszeichen 4a bis 4c bezeichnet sind. In diesem Falle sind die Streifen lediglich an einer Seite auf dem Substrat 2 verankert, so dass sie sich je nach Erwärmung nach oben bzw. nach unten aufgrund eines dem Bimetalleffekt entsprechenden Effektes durchbiegen können. Die metallische Beschichtung besteht auch hier aus Nickel, während der Biegebalken 3a bis 3c aus Diamant besteht. Das Substrat besteht aus Silicium.
• In Fig. 6a sind alle drei Biegebalken 3a bis 3c nach oben durchgebogen, während durch Beheizen des Bereiches unterhalb der Nickelbeschichtung 7d der Biegebalken 3b in Fig. 6b nach unten durchgebogen ist und so mit seiner Spitze das Substrat 2 kontaktiert. Sofern sich dort elektrisch leitende Bereiche im Substrat 2 und im Biegebalken 3b befinden, kann so ein elektrischer Schalter realisiert werden. Andererseits ist es auch möglich, über einen derartigen Mechanismus ein Material zwischen dem Substrat 2 und dem Biegebalken 3b einer Kraft auszusetzen, beispielsweise dieses zusammenzupressen.
• Auch in diesem Falle kann die Beheizung des Bereiches um die Nickelbeschichtung 7a bis 7c wie oben beschrieben durch eine weitere Heizschicht oder auch durch eine entsprechende elektrisch leitfähige Dotierung in dem Balkenmaterial 3a bis 3c erfolgen.

Claims (20)

1. Mikromechanischer Aktor (1) mit einem Substrat (2) und einem freitragenden Balken (3), wobei der Balken (3) zu zumindest auf einer Seite seines freitragenden Bereiches bzw. an zumindest einem Ende über einen Anker (4) mit dem Substrat (2) verbunden und auf diesem gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Balken (3) zumindest bereichsweise mit einer Metallbeschichtung (7) versehen ist,
der Balken (3) zumindest in dem mit Metall beschichteten Bereich (7) aus einem Material besteht, das einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Metall der Beschichtung (7) aufweist und
der Balken (3) in dem mit Metall beschichteten Bereich (7) heizbar ist.

2. Aktor (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (3) zu beiden Seiten seines freitragenden Bereiches (7) bzw. an seinen beiden Enden über jeweils einen Anker (4) mit dem Substrat (2) verbunden und auf diesem gelagert ist, und der Balken (3) gegenüber dem Substrat (2) derart verspannt ist, dass er mindestens zwei verschiedene stabile mechanische Zustände aufweist.

3. Mikromechanischer Aktor (1) mit einem Substrat (2) und einem freitragenden Balken (3), wobei der Balken (3) zu beiden Seiten seines freitragenden Bereiches bzw. an seinen beiden Enden über jeweils einen Anker (4) mit dem Substrat (2) verbunden und auf diesem gelagert ist, und der Balken (3) gegenüber dem Substrat (2) derart verspannt ist, dass er mindestens zwei verschiedene stabile mechanische Zustände aufweist.

4. Aktor (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (3) zumindest bereichsweise mit einer Metallbeschichtung (7) versehen ist, der Balken (3) zumindest in dem mit Metall beschichteten Bereich (7) aus einem Material besteht, das einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Metall der Beschichtung (7) aufweist und der Balken in dem mit Metall beschichteten Bereich (7) heizbar ist.

5. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (3) zumindest in der Umgebung des beschichteten Bereichs (3) als Material Siliziumcarbid, diamantartigen Kohlenstoff und/oder Diamant aufweist oder daraus besteht.

6. Aktor (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der diamantartige Kohlenstoff oder Diamant zumindest in der Umgebung des beschichteten Bereichs (3) elektrisch leitend dotiert ist.

7. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (3) zumindest in der Umgebung des beschichteten Bereichs (3) eine elektrisch leitende bzw. halbleitende Struktur aufweist.

8. Aktor (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende bzw. halbleitende Struktur von der metallischen Beschichtung (7) elektrisch isoliert ist.

9. Aktor (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden bzw. halbleitenden Bereiche (7) des Balkens (3) Kontakte zum Anschluss einer Stromquelle aufweisen.

10. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (3) gegenüber dem Substrat (2) mechanisch verspannt ist.

11. Aktor (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch geeignete Dotierung des Balkens (3) erzeugt wurde.

12. Aktor (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten des Materials des Balkens (3) und des Substrates (2) erzeugt wurde.

13. Aktor (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch geeignete Wahl der Wachstumsparameter erzeugt wurde.

14. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Balken (3) mindestens zwei Bereiche (7a, 7b, 7c, 7d) metallisch beschichtet sind, wobei eine Erwärmung verschiedener Bereiche (7a-7d) unterschiedliche Durchbiegungen des Balkens (3) und damit ein Umschalten des Balkens (3) zwischen zwei seiner stabilen Zustände bewirkt.

15. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Balkens (3) durch elektrostatische, magnetische, piezoelektrische oder andere hierfür geeignete Kräfte durchbiegbar ist.

16. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (7) Nickel aufweist oder daraus besteht.

17. Aktor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (3) Silizium und/oder Polysilizium aufweist oder daraus besteht.

18. Verfahren zur Herstellung eines Aktors (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf ein Substrat (2) mittels PVD- oder CVD-Verfahren eine Abfolge von Schichten aufgebracht wird:
zuerst im freitragenden Bereich des Balkens eine Opferschicht
dann eine Schicht aus einem Balkenmaterial (3) sowohl in dem freitragenden Bereich als auch in dem Ankerbereich und
anschließend die Opferschicht entfernt wird.

19. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Opferschicht und die Balkenschicht (3) und/oder auf die Balkenschicht (3) zumindest bereichsweise eine metallische Schicht (7) aufgebracht wird.

20. Verwendung eines Aktors (1) oder eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche als elektrischer Schaltkontakt, zur Bearbeitung und/oder Verformung von Werkstücken, zur Veränderung einer Kapazität, zur Veränderung der elektromagnetischen Eigenschaften eines Bauelementes, insbesondere einer Mikrowellenleitung, zur Bewegung eines Gegenstandes, insbesondere eines Spiegels bzw. eines Mikrospiegels und/oder zur Speicherung von Information.