JP2017530628A - 相変化材料の分散型スイッチシステム - Google Patents

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Abstract

本発明の一実施形態は、相変化材料スイッチを含む。相変化材料スイッチは、入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、第２の端子と、を含む。相変化材料スイッチは、第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの１つにおいて制御信号を受け取るように構成された駆動部を含む。相変化材料スイッチは、複数の長手ストリップとして構成された相変化材料を含むスイッチ部分を含む。複数の長手ストリップの各々は、第１の端子と第２の端子とを相互接続し、駆動部と近接している。相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、第２の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子への入力信号を遮断する遮断状態との間で選択可能である。

Description

本開示は、概して、電子システムに関し、具体的には相変化材料の分散型スイッチシステムに関する。
スイッチングデバイスは、様々な理由で様々な用途に実装される。例えば、スイッチングデバイスは、ロジック回路およびコンピューティングアプリケーション、フロントエンド受信システムにおける無線周波数（ＲＦ）信号スイッチング、ＲＦ送信システム、または様々な他のアプリケーションに実装することができる。トランジスタ技術は、サイズの縮小および効率の向上に関してかなり進歩している。しかし、トランジスタのスイッチング回路は、依然として、スイッチングおよび相互接続からの信号損失を呈し、プリント回路基板（ＰＣＢ）上にかなりのスペースを占有し、所与のスイッチング構成のスイッチの活性化を維持する際にかなりの電力を消費する。他のスイッチングデバイスは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチを具体化することができる。しかし、ＭＥＭＳのプロセスは高価で困難であり、特殊なパッケージングの制約が必要であり、依然としてスイッチング損失と起動電力消費を示している。
本発明の一実施形態は、相変化材料スイッチを含む。相変化材料スイッチは、入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、第２の端子と、を含む。相変化材料スイッチは、第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの１つにおいて制御信号を受け取るように構成された駆動部を含む。相変化材料スイッチは、駆動部とそれぞれ近接する第１の端子と第２の端子とをそれぞれ相互接続する複数の長手ストリップとして構成された相変化材料を含むスイッチ部をさらに含む。相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、第２の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能である。
他の例は、相変化材料スイッチを含む。相変化材料スイッチは、入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、第２の端子と、を含む。相変化材料スイッチは、制御信号を受け取るように構成された一対の駆動端子と、一対の駆動端子間に延在する導電性ストリップと、を含む駆動部を含む。導電性ストリップは、一対の駆動端子の寸法よりも小さい断面寸法を有する中央部と、中央部の断面寸法から一対の駆動端子の各々との結合部の最大断面寸法まで大きくなる断面寸法をそれぞれ有する一対のテーパー部と、を含む。制御信号は、第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの一方で供給される。相変化材料スイッチは、導電性ストリップの中央部と近接した相変化材料を含むスイッチ部をさらに含む。相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、第２の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能である。
他の例は、分散型スイッチシステムを含む。分散型スイッチシステムは、互いに並列、直列、並びに並列および直列の組み合わせのうちの１つで配置された複数の相変化材料スイッチを含む。複数の相変化材料スイッチの各々は、入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、第２の端子と、を含む。複数の相変化材料スイッチの各々は、第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの１つにおいて制御信号を受け取るように構成された駆動部を含む。複数の相変化材料スイッチの各々は、駆動部と近接する相変化材料を含むスイッチ部を含む。相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、第２の熱プロファイルに応答して第１の端子から第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能である。
相変化材料スイッチの一例を示す。 相変化材料スイッチの一例を示す図である。 分散型スイッチシステムの一例を示す。 分散型スイッチシステムの別例を示す。 分散型スイッチシステムのさらなる別例を示す。 図５の分散型スイッチシステムの第１の構成例を示す。 図５の分散型スイッチシステムの第２の構成例を示す。 図５の分散型スイッチシステムの第３の構成例を示す。
本開示は、概して、電子システムに関し、具体的には相変化材料の分散型スイッチシステム（phase-change material distributed switch systems）に関する。相変化材料スイッチ（phase-change material switch）は、互いに近位にある駆動部（actuation portion）およびスイッチ部を含む。駆動部は、制御信号の状態に基づいて、駆動部からスイッチ部への熱プロファイルを生成することができる制御信号（例えば、制御信号パルス）を受け取るように構成され得る。一例として、駆動部は、制御信号が印加される一対の駆動端子と、一対の駆動端子を相互接続する導電部と、を含む。例えば、制御信号は、駆動部の導電性ストリップ（conductive strip）からの第１の熱プロファイルを提供するために、（例えば、低電力、より長いパルス幅を有する）第１の状態で一対の駆動端子に供給され、導電性ストリップから第２の熱プロファイルを提供するために、（例えば、高出力、より短いパルス幅を有する）第２の状態で供給される。導電性ストリップから提供される熱プロファイルは、相変化材料を結晶状態に結晶化させることに基づくか、または相変化材料を溶融して（melting）非結晶状態（amorphous state）で凍結させる（freezing）ことに基づいて、スイッチ部の相変化材料を導通状態および遮断状態（blocking state）のうちの１つに設定することができる。したがって、スイッチ部に供給される入力信号は、スイッチ部の状態に基づいて、導通または実質的に遮断される。制御パルスに基づいて導電性ストリップから提供される熱プロファイルに応じた相変化材料の相変化の動作は、「相変化材料再構成回路（Phase-Change Material Reconfigurable Circuits）」と題した米国特許出願第１３／８０３，３８５号に記載されている。この文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
相変化材料スイッチは、様々な方法で構成することができる。一例として、相変化材料は、複数の長手ストリップ（longitudinal strip）として構成され、各長手ストリップは、第１の端子と第２の端子とを相互接続し、駆動部（例えば、導電性ストリップ）に近接する。例えば、相変化材料の長手ストリップは、互いに平行に且つ離間して配置され、長手方向に延びて、第１の端子と第２の端子とを相互接続し、例えば、約５０ｎｍから約１０μｍまでの間である断面寸法を有する。結果として、相変化材料は、（例えば、誘電体内で）より良好に制約されて、相変化材料の熱膨張／収縮に応じて相変化材料スイッチの寿命（longevity）を実質的に長くする。さらに、複数の長手ストリップ間のギャップは、導電状態と遮断状態との間の相変化材料の状態を変化させるのに必要な制御信号の電圧を低下させるように、駆動部の熱プロファイルの影響を受ける。
別例として、導電性ストリップは、一対の端子が導電性ストリップに結合されている端部においてテーパー状に（tapered）構成され得る。例えば、導電性ストリップは、一対の端子の断面寸法よりも小さい断面寸法を有する中央部を有し得る。導電性ストリップはまた、一対のテーパー部（tapered portion）を含み得る。各テーパー部は、中央部の断面寸法から一対の端子との結合部における最大断面寸法まで大きくなる断面寸法を有する。導電性ストリップのテーパー部は、駆動パルスエネルギーによるストリップのオーム加熱（ohmic heating）の間に導電性ストリップの長手寸法に沿ってより均一な温度分布を提供することができる。導電性ストリップをテーパー状にすることにより、電流密度、ならびに中央部と接触端子との間の領域の温度を低下させることができる。この領域は、典型的には、テーパー部に近接して熱を吸収する相変化材料の欠如のためにストリップの中央部に近接する相変化部分を変換するのに必要となるよりも熱くなる。ヒーター（heater）のテーパー部に起因する均一な温度プロファイルは、駆動パルスの印加中にヒーターに応じて達成される最高温度を低下させ、その結果、相変化スイッチの寿命は、導電性ストリップの温度によって誘発された損傷（temperature-induced damage）の程度を緩和することに基づいて実質的に長くすることができる。
さらに、相変化材料スイッチは、分散型スイッチシステムにおける複数の相変化材料スイッチのうちの１つとすることができる。一例として、相変化材料スイッチは、直列、並列、または直列および並列の組み合わせで配置され、単一の制御信号によって制御され得る。一例として、分散型スイッチシステムは、直列に接続された相変化材料スイッチを含み、その結果、直列に接続された相変化材料スイッチの各々における相変化材料は、制御信号に応答して同時に切り替えることができる。別の例として、入力信号は、信号線を介して、並列に接続された相変化材料スイッチを含む分散型スイッチシステムに供給することができる。信号線は、並列に接続された相変化材料スイッチの各々の入力端子に入力信号を供給するために分岐されて、並列に接続された相変化材料スイッチの各々を介して入力信号を同時に供給することができる。その結果、分散型スイッチシステムは、個々の相変化材料スイッチに関連する様々なスイッチング電圧、スイッチング電流、および／または寄生容量を有することができる。
図１は、相変化材料スイッチ１０の例の一例を示す。相変化材料スイッチ１０は、開放又は短絡して信号を通過又は遮断する１つ以上のスイッチを必要とする様々な用途のいずれかで具体化することができる。例えば、相変化材料スイッチ１０は、論理回路およびコンピューティングアプリケーション、フロントエンド受信システムまたは送信システムにおける無線周波数（ＲＦ）信号のスイッチング、または、ＲＦフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の任意の再構成可能なＲＦ回路において具体化される。一例として、相変化材料スイッチ１０は、「相変化材料スイッチおよびその製造方法（Phase-Change Material Switch and Method of Making the Same）」と題した米国特許出願第１３／８２８，３５１号に記載された製造技術に基づいてまたは部分的に基づいて製造され得る。この文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図１の例では、相変化材料スイッチ１０は、入力信号ＩＮを受け取る入力端子１２と、出力端子１４とを含む。出力端子１４は、相変化材料スイッチ１０が実質的に短絡として作用するように相変化材料スイッチ１０の導通状態において入力信号ＩＮを出力信号ＯＵＴとして供給するか、または相変化材料スイッチ１０が実質的に開放として作用するように、相変化材料スイッチ１０の遮断状態において入力信号ＩＮが出力信号ＯＵＴとして供給されることを阻止する。一例として、入力信号ＩＮは、無線周波数（ＲＦ）信号として供給され得る。
相変化材料スイッチ１０は、スイッチ部１６と、駆動部１８とを含む。スイッチ部１６は、スイッチ部１６、ひいては、相変化材料スイッチ１０を導通状態または遮断状態にする相変化材料２０を含む。本明細書で説明されるように、相変化材料（例えば、相変化材料２０）は、結晶化度（crystallinity）に依存する可変電気抵抗率を示す任意の材料である。一例として、相変化材料２０は、テルル化ゲルマニウム（ＧｅＴｅ）、ゲルマニウムアンチモンテルル化物（ＧｅＳｂＴｅ）、テルル化ゲルマニウムテルル化物（ＧｅＳｅＴｅ）、または様々な類似の材料のいずれかのようなカルコゲナイド材料（chalcogenide material）とすることができる。相変化材料２０は、スイッチ部１６、ひいては相変化材料スイッチ１０を導通状態に設定するために結晶状態に設定されるか、またはスイッチ部１６、ひいては相変化材料スイッチ１０を遮断状態にするためにアモルファス状態に設定される。
駆動部１８は、相変化材料２０を結晶状態とアモルファス状態との間で切り替えるための制御信号ＣＴＲＬを受け取るように構成され得る。駆動部１８は、例えば、抵抗率および実質的に高い熱伝導率を示す金属または合金材料を含むことができる。例えば、駆動部１８は、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、または様々な同様の金属または金属含有合金（metal-containing alloys）から形成され得る。駆動部１８で発生した熱がスイッチ部１６の相変化材料２０に熱伝導することができるように、駆動部１８は、スイッチ部１６内の相変化材料２０に実質的に近接して配置され得る。一例として、駆動部１８は、スイッチ部１６の上方、スイッチ部１６の下方、および／またはスイッチ部１６の側方に形成され得る。別例として、駆動部１８は、金属または金属合金材料の複数の部分を含み、複数の部分は、互いに別体であるか又は一体であり、スイッチ部１６に隣接しておよび／またはスイッチ部１６を取り囲むように配置され、実質的に同時に制御信号ＣＴＲＬが供給される。さらに別例として、駆動部１８とスイッチ部１６は、駆動部１８とスイッチ部１６との間の電気的接続を実質的に阻止するために、誘電材料（図示せず）によって分離され得る。さらに、誘電材料の種類およびその厚さは、本明細書により詳細に記載されるように駆動部１８からスイッチ部１６への熱伝導性を可能にし、スイッチ部１６から関連する基板（図示せず）への放熱を可能にするように選択され得る。
制御信号ＣＴＲＬは、例えば、オーム熱（ohmic heat）（即ち、Ｉ２Ｒ）を介して駆動部１８において熱プロファイルを生成するために、２つの状態のうちの１つの状態において電流パルスとして供給され得る。別例として、制御信号ＣＴＲＬは、駆動部１８および／またはスイッチ部１６を直接的に加熱するのに十分な光エネルギーを有する光パルス等の別の種類のパルス信号であってもよい。したがって、駆動部１８のスイッチ部１６に対する近位配置に基づいて、熱プロファイルは、スイッチ部１６の状態を制御するために、スイッチ部１６の相変化材料２０に熱伝達され得る。一例として、制御信号ＣＴＲＬは、熱プロファイルを指示することができるパルス特性（例えば、振幅および持続時間）を有することができる。例えば、制御信号ＣＴＲＬは、駆動部１８において第１の熱プロファイルを生成することができる第１の状態（例えば、第１のパルス特性を有する）で供給され、駆動部１８において第２の熱プロファイルを生成することができる第２の状態（例えば、第２のパルス特性を有する）で供給され得る。第１の熱プロファイルは、相変化材料２０を結晶状態に設定すること、すなわちスイッチ部１６を導通状態に設定することに対応し、第２の熱プロファイルは、相変化材料２０をアモルファス状態に設定すること、すなわちスイッチ部１６を遮断状態に設定することに対応する。導通状態と遮断状態との間の相変化材料の状態変化の動作は、「相変化材料再構成可能回路（Phase-Change Material Reconfigurable Circuits）」と題する米国特許出願第１３／８０３，３８５号に詳細に記載されている。この文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図２は、相変化材料スイッチ５０の例示的な図を示す。相変化材料スイッチ５０は、図１の例における相変化材料スイッチ１０に対応することができる。したがって、図２の例の以下の説明において、図１の例を参照されたい。
相変化材料スイッチ５０は、入力信号ＩＮを受け取る入力端子５２を含み、相変化材料スイッチ５０が実質的に短絡として作用するような相変化材料スイッチ５０の導通状態において入力信号ＩＮを出力信号ＯＵＴとして供給可能な出力端子５４を含む。さらに、入力信号ＩＮは、相変化材料スイッチ５０が実質的に開放として作用するような相変化材料スイッチ５０の遮断状態において、出力信号ＯＵＴとして提供されるのを阻止される。
相変化材料スイッチ５０は、図１の例ではスイッチ部１６に集合的に対応可能な相変化材料の複数の長手ストリップ５６を含む。例えば、複数の長手ストリップ５６は、ＧｅＴｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＧｅＳｅＴｅ、または様々な類似の材料のいずれか等のカルコゲナイド材料から形成され得る。図２の例では、複数の長手ストリップ５６は、互いに平行に且つ離間して配置され、長手方向に配向されて入力端子５２と出力端子５４とを相互接続する。一例として、複数の長手ストリップ５６は、約５０ｎｍから約１０μｍの間である断面寸法を有する。本明細書で説明するように、「断面寸法」という用語は、幅、深さ、および／または直径の１つまたは複数を含むことができる少なくとも１つの断面寸法を示す。
相変化材料スイッチ５０はまた、駆動部５８を含む。駆動部５８は、例えば、Ｎｂ、Ｗ、Ｐｔ、ＮｉＣｒ、ＴｉＷ、または様々な類似の金属または金属含有合金のいずれか等の抵抗率および実質的に高い熱伝導率を示す金属または金属含有合金材料を含むことができる。図２の例では、駆動部５８は、制御信号ＣＴＲＬを受け取る一対の駆動端子６０を含む。一例として、制御信号ＣＴＲＬが、一対の駆動端子６０のうちの第１の端子に正電圧として供給され、且つ制御信号ＣＴＲＬが、一対の駆動端子６０のうちの第２の端子にリターン（ｒｅｔｕｒｎ）（例えば、グランド）として供給されるように、制御信号ＣＴＲＬが、電圧として供給され得る。駆動部５８はまた、一対の駆動端子６０を導電的に相互接続する導電性ストリップ６２を含む。図２の例では、導電性ストリップ６２は、入力端子５２と出力端子５４との間の隙間を通って且つ複数の長手ストリップ５６のそれぞれの一部分の下方において延在して複数の長手ストリップ５６に近接する中央部６４を含む。導電性ストリップ６２の中央部６４の断面幅は、入力端子５２と出力端子５４との間のギャップよりも小さいか、同じか、または広くてもよく、導電性ストリップ６２は、ギャップに対して対称的に配置されるか、または端子５２または５４のうちの一方の方向にずれていてもよい。図２の例では、導電性ストリップ６２は、ギャップよりも小さい中央部６４の断面幅を有し、ギャップにおいて実質的に中央にあるように示されている。
導電性ストリップ６２はまた、中央部６４を一対の駆動端子６０にそれぞれ結合させる複数のテーパー部６６を含む。図２の例では、中央部６４は、一対の駆動端子６０の断面寸法よりも小さい断面寸法を有し、図２の例に示すように、テーパー部６６は、一対の駆動端子６０の各々との結合部分において断面寸法がほぼ等しくなるように、中央部６４の断面寸法から一対の駆動端子６０の各々との結合部分の最大断面寸法まで増大する断面寸法を有する。一例として、テーパー部６６の最大断面寸法は、中央部６４の断面寸法の約１．０５倍〜約５倍の範囲であり得る。例えば、テーパー部の先細り（tapering）は、相変化材料に対する導電性ストリップ６２の近接部分（例えば、図２の例における長手ストリップ５６）をちょうど超えて始まるか、または先細りは、各端子５２および５４を超えて始まる。図２の例では不変の幅を有するとして示されているが、導電性ストリップ６２の中央部６４の断面領域は、導電性ストリップ６２の長手方向の寸法に沿って幅を変化させてもよい。
相変化材料の複数の長手ストリップ５６の配置に基づいて、相変化材料スイッチ５０は、典型的な相変化材料スイッチよりも寿命が長く、効率的な動作を達成することができる。一例として、複数の長手ストリップ５６は、製造中に誘電材料（図示せず）によって拘束され（constrained）、誘電材料によって導電性ストリップ６２から分離することもできる。従って、複数の長手ストリップ５６の状態を変化させるための制御信号ＣＴＲＬに応答して導電性ストリップ６２によって提供される熱プロファイルに応答して、複数の長手ストリップ５６は、導電性ストリップ６２を覆う相変化材料の固体片（solid piece）よりも小さな熱ストレスを受ける。従って、相変化材料スイッチ５０は、長手ストリップ５６としての相変化材料の配置に基づいて、相変化材料の破損によって損傷されにくく、これにより、単一の固体片の相変化材料を組み込んだ典型的な相変化材料スイッチと比較してより長寿命である。さらに、導電性ストリップ６２によって提供される熱プロファイルは、相変化材料の単一の固体片と比較して複数の長手ストリップ５６のより大きな表面領域と相互作用するため、複数の長手ストリップ５６は、より大きな熱吸収を受ける。その結果、制御信号ＣＴＲＬは、相変化材料の単一の固体片の状態を変化させるために供給される制御信号と比較してより小さい電圧振幅で供給されて複数の長手ストリップ５６の相変化材料の状態を変更する。したがって、相変化材料スイッチ５０は、典型的な相変化材料スイッチよりも耐久性があり、且つより効率的である。
さらに、導電性ストリップ６２のテーパー部６６を設けたことに基づいて、相変化材料スイッチ５０は、異なる態様で、典型的な相変化材料スイッチよりも寿命を向上させることができる。一例として、テーパー部６６は、中央部６４に対してテーパー部６６の電流密度を減少させることによって、制御信号ＣＴＲＬに起因して導電性ストリップ６２に沿って温度のより大きな均一性を提供することができる。したがって、導電性ストリップ６２の温度を、より密接に制御信号ＣＴＲＬの印加中にテーパー部６６の温度と一致させることができる。その結果、導電性ストリップ６２への熱による損傷を実質的に緩和することができる。例えば、テーパー部６６がテーパーされる代わりに連続的な断面寸法であった場合、その部分の温度は、中央部６４に対して相変化材料および誘電体との遠い近接度（more distant proximity）に基づいて、中央部６４の温度に対して高くなる。これにより、導電性ストリップ６２を溶融させるか、または過度の熱に応答してエレクトロマイグレーションを引き起こす可能性がある。したがって、テーパー部６６は、導電性ストリップを、関連する電極に結合する非テーパー部と比較してよりロバスト性を有することができる。従って、相変化材料スイッチ５０は、典型的な相変化材料スイッチと比較して導電性ストリップ６２に対するより耐久性がある。
相変化材料スイッチ５０は、図２の例に示す構成に限定されないことを理解すべきである。一例として、相変化材料スイッチ５０は、複数の長手ストリップ５６として配置された相変化材料と導電性ストリップ６２のテーパー部６６との両方を含むが、相変化材料スイッチ５０は、これら特徴のいずれかを個別に具体化することができることを理解すべきである。例えば、相変化材料スイッチ５０は、複数の長手ストリップ５６を含むが、テーパー部６６を含まなくてもよく、またはテーパー部６６および相変化材料の単一の固体片を含んでいてもよい。さらに、相変化材料スイッチ５０が合計６つの長手ストリップ５６を含むものとして図２に示されているが、相変化材料スイッチ５０は、代わりに等しい寸法かまたは異なる寸法のより少ないかまたはより多い長手ストリップ５６を含むことができる。例えば、複数の長手ストリップ５６の寸法およびそれらの間の距離は、接触抵抗対材料制約（contact resistance versus material constraint）（例えば、耐久性）のバランスをとるように最適化することができる。さらに、中央部６４の断面幅は、長手方向の寸法に沿って変化することができる。例えば、中央部６４は、相変化材料の複数の長手ストリップ５６によって覆われない領域においてより広くなり、且つ相変化材料の複数の長手ストリップ５６によって覆われる領域においてより狭くなることにより、テーパー部６６と同じ利点を有する。したがって、相変化材料スイッチ５０は、様々な方法で構成することができる。
図３は、分散型スイッチシステム１００の一例を示す。分散型スイッチシステム１００は、信号を通過または遮断するために開閉可能な１つまたは複数のスイッチを必要とする様々なアプリケーションのいずれかで具体化することができる。例えば、分散型スイッチシステム１００は、ロジック回路およびコンピューティングアプリケーション、ＲＦフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のフロントエンド受信システムまたは送信システムにおける無線周波数（ＲＦ）信号のスイッチングにおいて具体化することができる。
分散型スイッチシステム１００は、入力信号ＩＮを受け取る入力信号線１０８と、出力信号ＯＵＴを供給する出力信号線１１０との間に直列に配置された第１の相変化材料スイッチ１０２、第２の相変化材料スイッチ１０４、第３の相変化材料スイッチ１０６としての図３の例で示される複数の相変化材料スイッチを含む。分散型スイッチシステム１００は、相変化材料スイッチ１０２，１０４，１０６の導通状態において入力信号ＩＮが伝搬されて出力信号ＯＵＴを供給することができる第１の端子１１２、第２の端子１１４、第３の端子１１６、および第４の端子１１８を含む。図３の例では、第１の端子１１２および第２の端子１１４は、第１の相変化材料スイッチ１０２に関連付けられ、第２の端子１１４および第３の端子１１６は、第２の相変化材料スイッチ１０４に関連付けられ、第３の端子１１６および第４の端子１１８は、第３の相変化材料スイッチ１０６に関連付けられる。従って、第２の端子１１４は、第１および第２の相変化材料スイッチ１０２，１０４間で共有され、第３の端子１１６は、第２および第３の相変化材料スイッチ１０４，１０６間で共有される。
相変化材料スイッチ１０２，１０４および１０６のそれぞれは、図３の例で示される相変化材料１２０および導電性ストリップ１２２としてスイッチ部および駆動部を含む。図３の例では、導電性ストリップ１２２は、図２の例に示すように相変化材料１２０と対向して示されている。しかし、導電性ストリップ１２２は、相変化材料１２０の両側またはいずれか一方の側に配置され得ることを理解されたい。前述したように、制御信号ＣＴＲＬは、相変化材料スイッチ１０２，１０４，１０６の各々の導電性ストリップ１２２に供給されて相変化材料スイッチ１０２，１０４，１０６の相変化材料１２０を結晶状態およびアモルファス状態の間で切り替える。したがって、相変化材料スイッチ１０２，１０４、および１０６のそれぞれの相変化材料１２０が結晶状態に設定されたことに応答して、分散型スイッチシステム１００が導通状態に設定されて、入力信号ＩＮが出力信号ＯＵＴとして分散型スイッチシステム１００を介して供給される。同様に、相変化材料スイッチ１０２，１０４、および１０６のそれぞれの相変化材料１２０がアモルファス状態に設定されたことに応答して、分散型スイッチシステム１００が遮断状態に設定されて、入力信号ＩＮが出力信号ＯＵＴとして分散型スイッチシステム１００を介して供給されることが阻止される。
したがって、分散型スイッチシステム１００は、相変化材料スイッチ１０２，１０４および１０６の直列接続に基づいて位相材料スイッチングを具体化する異なる方法を提供する。図２の例では、相変化材料スイッチ５０によって分散型スイッチシステム１００を具体化することにより、分散型スイッチシステム１００が入力信号ＩＮのより高い電圧でのスイッチング用途において具体化されるように、分散型スイッチシステム１００は、（例えば、相変化材料スイッチ５０に対して３倍大きい）入力信号ＩＮのより大きなブレークダウン閾値電圧（breakdown threshold voltage）を提供する。さらに、分散型スイッチシステム１００は、相変化材料スイッチ５０に対して良好な（例えば、好適には３倍の）オフ状態キャパシタンス（off-state capacitance）を提供する。
図４は、分散型スイッチシステム１５０の他の例を示す。図３の例における分散型スイッチシステム１００と同様に、分散型スイッチシステム１５０は、信号を通過または遮断するために開閉可能な１つまたは複数のスイッチを必要とする様々なアプリケーションのいずれかにおいて具体化することができる。
分散型スイッチシステム１５０は、図４の例で示される入力信号ＩＮを受け取る入力信号線１６０と、出力信号ＯＵＴを供給する出力信号線１６２との間に平行に配置された第１の相変化材料スイッチ１５２、第２の相変化材料スイッチ１５４、第３の相変化材料スイッチ１５６、および第４の相変化材料スイッチ１５８として複数の相変化材料スイッチを含む。図４の例では、入力信号ＩＮが、並列に接続された相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８のそれぞれに供給され、出力信号ＯＵＴが、並列に接続された相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８の各々から供給されるように、入力信号線１６０と出力信号線１６２は分岐されている。並列に接続された相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８の各々は、入力信号線１６０と接続された第１の端子１６４と、出力信号線１６２に接続された第２の端子１６６とを含む。
相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８の各々は、図４の例で示される相変化材料１６８および導電性ストリップ１７０としてスイッチ部および駆動部をそれぞれ含む。図４の例では、導電性ストリップ１７０は、図２の例で示されているように相変化材料１６８と対向するように示されている。しかし、導電性ストリップ１７０は、相変化材料１６８の両側またはいずれか一方の側に配置され得ることを理解されたい。制御信号ＣＴＲＬが、相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８の各々の導電性ストリップ１７０に供給されて、相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８のそれぞれの相変化材料１６８を結晶状態とアモルファス状態との間で切り替える。したがって、相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８のそれぞれの相変化材料１６８が結晶状態に設定されたことに応答して、分散型スイッチシステム１５０は、導通状態に設定されて入力信号ＩＮを分散型スイッチシステム１５０を介して出力信号ＯＵＴとして供給する。同様に、相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８のそれぞれの相変化材料１６８がアモルファス状態に設定されたことに応答して、分散型スイッチシステム１５０は、遮断状態に設定されて入力信号ＩＮが分散型スイッチシステム１５０を介して出力信号ＯＵＴとして供給されることを阻止する。
したがって、分散型スイッチシステム１５０は、相変化材料スイッチ１５２，１５４，１５６，１５８の並列接続に基づいて相変化材料のスイッチングを具体化する異なる方法を提供する。図２の例における相変化材料スイッチ５０によって分散型スイッチシステム１５０を具体化することにより、分散型スイッチシステム１５０は、相変化材料スイッチ５０と比較してほぼ同じブレークダウン閾値電圧を維持するが、相変化材料スイッチ５０と比較して改善されたオン状態抵抗（on-state resistance）（例えば、相変化材料スイッチ５０と比較して１／４のオン状態抵抗）を提供する。
図５は、分散型スイッチシステム２００のさらなる別例を示す。図３の例における分散型スイッチシステム１００および図４の例における分散型スイッチシステム１５０と同様に、分散型スイッチシステム２００は、信号を通過または遮断するために開閉可能な１つまたは複数のスイッチを必要とする様々なアプリケーションのいずれかにおいて具体化することができる。
分散型スイッチシステム２００は、図５の例で示される並列の４つの組の直列に接続された相変化材料スイッチとして複数の相変化材料スイッチを含む。図５の例では、相変化材料スイッチは、各々、直列に接続された第１の組の相変化材料スイッチ２０２、第２の組の相変化材料スイッチ２０４、第３の組の相変化材料スイッチ２０６、および第４組の相変化材料スイッチ２０８として示されている。第１の組の相変化材料スイッチ２０２、第２の組の相変化材料スイッチ２０４、第３の組の相変化材料スイッチ２０６、および第４の組の相変化材料スイッチ２０８は、第１の行２１０、第２の行２１２、および第３の行２１４において並列に配置されている。４つの組の相変化材料スイッチ２０２，２０４，２０６，２０８は、入力信号ＩＮを受け取る入力信号線２１６と、出力信号ＯＵＴを供給する出力信号線２１８との間に直列に配置される。図５の例では、入力信号ＩＮが第１の行２１０において並列に接続された複数の相変化材料スイッチのそれぞれに供給され、出力信号ＯＵＴは、第３の行２１４において並列に接続された複数の相変化材料スイッチのそれぞれから供給されるように、入力信号線２１６と出力信号線２１８とは分岐されている。すなわち、分散型スイッチシステム２００は、図３の例における分散型スイッチシステム１００と図４の例における分散型スイッチシステム１５０との組み合わせとして示されている。
各組２０２，２０４，２０６，２０８内の各相変化材料スイッチは、図５の例で示される相変化材料２２０および導電性ストリップ２２２としてスイッチ部および駆動部を含む。図５の例では、導電性ストリップ２２２は、図２の例において示されるように相変化材料２２０と対向して示されている。しかし、導電性ストリップ２２２は、相変化材料２２０の両側またはいずれかの一方の側に配置され得ることを理解されたい。行２１０，２１２，２１４内の各相変化材料スイッチの導電性ストリップ２２２は、導電的に結合されている。前述したように、制御信号ＣＴＲＬは、各行２１０，２１２，２１４における各相変化材料スイッチの導電性ストリップ２２２に供給されて各行２１０，２１２，２１４における各相変化材料スイッチの相変化材料２２０を結晶状態とアモルファス状態との間で切り替える。したがって、各組２０２，２０４，２０６，２０８における各相変化材料スイッチの相変化材料２２０が結晶状態に設定されたことに応答して、分散型スイッチシステム２００は、入力信号ＩＮを分散型スイッチシステム２００を介して出力信号ＯＵＴとして供給する。同様に、各組２０２，２０４，２０６，２０８における各相変化材料スイッチの相変化材料２２０がアモルファス状態に設定されたことに応答して、分散型スイッチシステム２００は、遮断状態に設定されて入力信号ＩＮが分散型スイッチシステム２００を介して出力信号ＯＵＴとして供給されることを阻止する。制御信号ＣＴＲＬが分散型スイッチシステム２００の複数の相変化材料スイッチの導電性ストリップ２２２を介して供給される方法は、複数の相変化材料スイッチの行２１０，２１２，２１４間の複数の導電性ストリップ２２２の導電性結合の方法に依存し得る。
図６は、図５の分散型スイッチシステムの第１の構成２５０の一例を示す。第１の構成２５０は、図５の例における分散型スイッチシステム２００の具体化の第１の例である。したがって、図５の例に提供される同様の参照番号が、分散型スイッチシステム２００の第１の構成２５０の説明において用いられる。
第１の構成２５０では、相変化材料スイッチの各行２１０，２１２，２１４の導電性ストリップ２２２は、第１の制御端子２５６において第１の導電性結合２５２によって導電的に結合され、また第２の制御端子２５８において第２の導電性結合２５４によって導電的に結合される。結果として、制御信号ＣＴＲＬの電流は、相変化材料スイッチ２０２，２０４，２０６の各組の導電性ストリップ２２２を介して直列に、且つ各行２１０，２１２，２１４に沿った導電性ストリップ２２２を介して平行に流れる。図６の例では、制御信号ＣＴＲＬの電流の流れは、第１の行２１０を通る第１の点線２６０、第２の行２１２を通る第２の点線２６２、および第３の行２１４を通る第３の点線２６４で示される。制御信号ＣＴＲＬの電流は、第１構成２５０の分散型スイッチシステム２００において直列および並列の両方で流れる。したがって、第１構成２５０の分散型スイッチシステム２００は、以下のようなスイッチング特性を示すことができる。
第１の構成２５０（図６）：
状態を切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電力：Ｐ＊Ｎ＊Ｍ 式１
制御端子２５６，２５８間の全抵抗：Ｒ＊Ｍ／Ｎ 式２
切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電圧：Ｍ＊ＳＱＲＴ（Ｐ＊Ｒ） 式３
切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電流：Ｎ＊Ｍ＊ＳＱＲＴ（Ｐ＊Ｒ）／Ｒ 式４
ここで、
Ｐ＝単一の相変化材料スイッチを切り替えるために必要な電力
Ｎ＝組２０２，２０４，２０６，２０８のうちの所与の１つの組における相変化材料スイッチの数
Ｍ＝行２１０，２１２，２１４のうちの所定の１つの行における相変化材料スイッチの数
Ｒ＝所与の１つの相変化材料スイッチの導電性ストリップの抵抗値
従って、第１の構成２５０は、相変化材料スイッチ（例えば、図２の例における相変化材料スイッチ５０）の直列及び並列接続の組合せに基づいて相変化材料のスイッチングを具体化する方法の一例を提供することができる。
図７は、図５の分散型スイッチシステムの第２の構成３００の一例を示す。第２の構成３００は、図５の例における分散型スイッチシステム２００の具体化の第２の例である。したがって、図５の例に提供される同様の参照番号が、分散型スイッチシステム２００の第２の構成３００の説明において用いられる。
第２の構成３００では、相変化材料スイッチの各行２１０，２１２，２１４の複数の導電性ストリップ２２２が、各組２０２，２０４，２０６，２０８間で導電的に結合される。図７の例で示されるように、第１の導電性カップリング３０２は、第１の組２０２の複数の導電性ストリップ２２２と結合し、第２の導電性カップリング３０４は、第１の組２０２と第２の組２０４の両方の複数の導電性ストリップ２２２と結合する。第３の導電性カップリング３０６は、第２の組２０４および第３の組２０６の両方の複数の導電性ストリップ２２２と結合し、第４の導電性結合３０８は、第３の組２０６および第４の組２０８の複数の導電性ストリップ２２２と結合し、第５の導電性結合３１０は、第４の組２０８の複数の導電性ストリップ２２２と結合する。第１、第３および第５の導電性カップリング３０２，３０６，３１０は、第２の制御端子３１４に結合されるが、第２および第４の導電性カップリング３０４および３０８は、第１の制御端子３１２に結合されている。
その結果、制御信号ＣＴＲＬの電流は、並列に全ての導電性ストリップ２２２にわたって導電性カップリング３０２，３０４，３０６，３０８，３１０のそれぞれの間の単一の導電性ストリップ２２２のみを通って流れる。図７の例では、制御信号ＣＴＲＬの電流の流れは、第１の組２０２の各導電性ストリップ２２２を通る点線３１６、第２の組２０４の各導電性ストリップ２２２を通る点線３１８、第３の組２０６の各導電性ストリップ２２２を通る点線３２０、第４の組２０８の各導電性ストリップ２２２を通る点線３２２として示される。したがって、制御信号ＣＴＲＬの電流は、並列に第２の構成３００の分散型スイッチシステム２００を通って流れる。すなわち、第２の構成３００の分散型スイッチシステム２００は、以下のようなスイッチング特性を示すことができる。
第２の構成３００（図７）：
状態を切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電力：Ｐ＊Ｎ＊Ｍ 式５
制御端子３１２と３１４との間の全抵抗：Ｒ／（Ｍ＊Ｎ） 式６
切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電圧：ＳＱＲＴ（Ｐ＊Ｒ） 式７
切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電流：Ｎ＊Ｍ＊ＳＱＲＴ（Ｐ＊Ｒ）／Ｒ 式８
従って、第２の構成３００は、複数の相変化材料スイッチ（例えば、図２の例における相変化材料スイッチ５０）の直列及び並列接続の組合せに基づいて相変化材料のスイッチングを具体化する方法の別例を提供することができる。すなわち、第２の構成３００は、第１の構成２５０と比較して制御信号のより低いスイッチング電圧、および制御信号ＣＴＲＬのより高いスイッチング電流を示す。
図８は、図５の分散型スイッチシステムの第３の構成の一例を示す図である。第３の構成３５０は、図５の例における分散型スイッチシステム２００の具体化の第３の例である。したがって、図５の例において提供される同様の参照番号が、分散型スイッチシステム２００の第３の構成３５０の説明において用いられる。
第３の構成３５０では、相変化材料スイッチの行２１０および行２１２の複数の導電性ストリップ２２２は、第１の導電性カップリング３５２によって導電的に結合される。行２１２および行２１４の複数の導電性ストリップ２２２は、第２の導電性カップリング３５４により導電的に結合される。第１の制御端子３５６は、行２１０における第１の導電性カップリング３５２とは反対側の導電性ストリップ２２２に結合され、第２の制御端子３５８は、行２１４における第２の導電性結合３５４とは反対側の導電性ストリップ２２２に結合される。
その結果、制御信号ＣＴＲＬの電流は、直列に複数の導電性ストリップ２２２にわたって各列２０２，２０４，２０６，２０８および各行２１０，２１２，２１４における全ての相変化材料スイッチを通って流れる。図８の例では、制御信号ＣＴＲＬの電流の流れは、第１の行２１０を通る点線３６０、点線３６０とは反対方向において第２の行２１２を通る第２の点線３６２、第２の点線３６２と反対方向の第３の行２１４を通る第３の点線３６４で示されている。従って、制御信号ＣＴＲＬの電流は、直列に第３の構成３５０の分散型スイッチシステム２００を通って流れる。すなわち、第３の構成３５０の分散型スイッチシステム２００は以下のようなスイッチング特性を示すことができる。
第３の構成３５０（図８）：
状態を切り替えるための制御信号の電力：Ｐ＊Ｎ＊Ｍ 式９
制御端子３５６と３５８の間の全抵抗：Ｒ＊Ｍ＊Ｎ 式１０
切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電圧：Ｎ＊Ｍ＊ＳＱＲＴ（Ｐ＊Ｒ） 式１１
切り替えるための制御信号ＣＴＲＬの電流：ＳＱＲＴ（Ｐ＊Ｒ）／Ｒ 式１２
したがって、第３の構成３５０は、複数の相変化材料スイッチ（例えば、図２の例における相変化材料スイッチ５０）の直列および並列接続の組み合わせに基づいて相変化材料のスイッチングを具体化する方法のさらなる別例を提供することができる。すなわち、第３の構成３５０は、第１の構成２５０と比較して、制御信号のより高いスイッチング電圧、および制御信号ＣＴＲＬのより低いスイッチング電流を示す。
分散型スイッチシステム１００，１５０は、図３および図４の例に限定されることを意図するものではなく、分散型スイッチシステム２００は、図５〜８の例に限定されることを意図するものではないことを理解されたい。一例として、分散型スイッチシステム１００は、より多くの相変化材料スイッチを直列に含むことができ、分散型スイッチシステム１５０は、より多くの相変化材料スイッチを並列に含むことができ、分散型スイッチシステム２００は、組および行のそれぞれにおいて追加の相変化材料スイッチを含むことができる。さらに、分散型スイッチシステム２００は、分散型スイッチシステム２００における他の相変化材料スイッチの複数の相変化材料スイッチまたは一群の相変化材料スイッチをそれぞれ制御するように構成された２つ以上の制御信号ＣＴＲＬを含むことができることを理解されたい。一例として、複数の制御信号ＣＴＲＬは、複数の入力信号ＩＮの個々の制御を提供するか、または異なるスイッチング特性を有する複数の入力信号ＩＮのスイッチングを提供することができる。さらに、分散型スイッチシステム１００，１５０，２００は、各相変化材料スイッチにおける単一の固体片の相変化材料、および各導電性ストリップのテーパー部を示す。しかし、相変化材料スイッチのうちの１つまたは複数は、分散型スイッチシステム１００，１５０，２００の各々において、（例えば、図２の例における長手ストリップ５６と実質的に同様な）長手ストリップを含むこと、および／または、非テーパーの導電性ストリップを含むことができる。従って、分散型スイッチシステム１００，１５０，２００は、様々な方法で具体化され得る。
上述された事項は、本発明の例である。もちろん、本発明を説明する目的で構成要素または方法論のあらゆる考えられる組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者であれば、本発明の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に入るそのような変更、修正および変形をすべて包含することが意図されている。
上述された事項は、本発明の例である。もちろん、本発明を説明する目的で構成要素または方法論のあらゆる考えられる組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者であれば、本発明の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に入るそのような変更、修正および変形をすべて包含することが意図されている。
以下に、上記各実施形態から把握できる技術思想を記載する。
（付記１）
分散型スイッチシステムであって、
単一の共通入力と、単一の共通出力との間で、互いに並列と、直列と、並列および直列の組み合わせとのうちの１つで配置された複数の相変化材料スイッチを備え、
前記複数の相変化材料スイッチの各々は、
入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、
第２の端子と、
第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの１つにおいて制御信号を受け取るように構成された駆動部と、
前記駆動部と近接した相変化材料を含むスイッチ部と、を備え、
前記相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、前記第２の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能である、分散型スイッチシステム。
（付記２）
前記複数の相変化材料スイッチは、並列と、直列および並列の組み合わせとのうちの１つで配置され、
前記分散型スイッチシステムは、
前記入力信号が伝搬する信号線をさらに備え、
前記入力信号は、前記信号線に並列に接続された複数の相変化材料スイッチの各々の第１の端子の間で分配される、付記１に記載の分散型スイッチシステム。
（付記３）
前記複数の相変化材料スイッチの各々の相変化材料は、前記複数の相変化材料スイッチの各々の駆動部に供給される制御信号に基づいて、前記第１及び第２の熱プロファイルにそれぞれ応答して、前記導電状態と前記遮断状態との間で選択可能である、付記１に記載の分散型スイッチシステム。
（付記４）
前記複数の相変化材料スイッチの各々の駆動部の相変化材料は、
互いに平行に且つ離間し、前記第１の端子と前記第２の端子とを相互接続するように長手方向に延びるように構成された複数の長手ストリップとして構成され、
前記複数の長手ストリップの各々は、前記駆動部と近接している、付記１に記載の分散型スイッチシステム。
（付記５）
前記駆動部は、
制御信号を受け取るように構成された一対の駆動端子と、
前記一対の駆動端子の間で延びる導電性ストリップと、を含み、
前記導電性ストリップは、
前記一対の駆動端子の寸法よりも小さい断面寸法を有する中央部と、
前記中央部の断面寸法から前記一対の駆動端子の各々との結合部の最大断面寸法まで大きくなる断面寸法をそれぞれ有する一対のテーパー部と、を含む、付記１に記載の分散型スイッチシステム。

Claims (19)

  1. 相変化材料スイッチであって、
    入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、
    第２の端子と、
    第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの１つにおいて制御信号を受け取るように構成された駆動部と、
    複数の長手ストリップとして構成された相変化材料を含むスイッチ部であって、前記複数の長手ストリップの各々は、第１の端子と第２の端子とを相互接続し、且つ前記駆動部と近接する、前記スイッチ部と、を備え、
    前記相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、前記第２の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能である、相変化材料スイッチ。
  2. 前記駆動部は、
    前記制御信号を受け取るように構成された一対の駆動端子と、
    前記一対の駆動端子の間で複数の長手ストリップに対して直交して延びる導電性ストリップと、を含み、
    第１の状態および第２の状態のそれぞれにおける制御信号に関連する電流パルス特性は、前記導電性ストリップに第１および第２の熱プロファイルを提供する、請求項１に記載の相変化材料スイッチ。
  3. 前記導電性ストリップは、
    前記相変化材料に近接し、一対の駆動端子の寸法よりも小さい断面寸法を有する中央部と、
    前記中央部の断面寸法から前記一対の駆動端子の各々との結合部における最大断面寸法まで大きくなる断面寸法をそれぞれ有する一対のテーパー部とを含む、請求項２に記載の相変化材料スイッチ。
  4. 前記最大断面寸法は、前記中央部の断面寸法の約１．０５倍から約５倍までの間である、請求項３に記載の相変化材料スイッチ。
  5. 前記複数の長手ストリップは、互いに平行に且つ離間して配置され、前記第１の端子と前記第２の端子とを相互接続するように長手方向に延びる、請求項１に記載の相変化材料スイッチ。
  6. 前記複数の長手ストリップは、約５０ｎｍから約１０μｍまでの間である断面寸法を有する、請求項１に記載の相変化材料スイッチ。
  7. 請求項１に記載の複数の相変化材料スイッチを備える分散型スイッチシステムであって、
    前記複数の相変化材料スイッチは、互いに並列と、直列と、並列および直列の組み合わせとのうちの１つで配置されている、分散型スイッチシステム。
  8. 前記複数の相変化材料スイッチは、並列と、直列および並列の組み合わせとのうちの１つで配置され、
    前記分散型スイッチシステムは、
    前記入力信号が伝搬する信号線をさらに備え、
    前記入力信号は、信号線に並列に接続された複数の相変化材料スイッチの各々の第１の端子の間で分配される、請求項７に記載の分散型スイッチシステム。
  9. 前記複数の相変化材料スイッチの各々の相変化材料は、前記複数の相変化材料スイッチの各々の駆動部に供給される制御信号に基づいて、前記第１及び第２の熱プロファイルにそれぞれ応答して、前記導電状態と前記遮断状態との間で選択可能である、請求項７に記載の分散型スイッチシステム。
  10. 相変化材料スイッチであって、
    入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、
    第２の端子と、
    制御信号を受け取るように構成された一対の駆動端子と、前記一対の駆動端子の間で延びる導電性ストリップと、を含む駆動部であって、前記導電性ストリップは、前記一対の駆動端子の寸法よりも小さい断面寸法を有する中央部と、該中央部の断面寸法から前記一対の駆動端子の各々との結合部の最大断面寸法まで大きくなる断面寸法をそれぞれ有する一対のテーパー部と、を含み、前記制御信号は、第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの一方で供給される、前記駆動部と、
    前記導電性ストリップの中央部と近接した相変化材料を含むスイッチ部と、を備え、
    前記相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、前記第２の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能であり、
    前記相変化材料は、複数の長手ストリップとして構成され、
    前記複数の長手ストリップは、互いに平行に且つ離間して配置され、前記第１の端子と前記第２の端子とを相互接続するように長手方向に延び、前記導電性ストリップの中央部と近接している、相変化材料スイッチ。
  11. 前記最大断面寸法は、前記中央部の断面寸法の約１．０５倍から約５倍までの間である、請求項１０に記載の相変化材料スイッチ。
  12. 請求項１０に記載の複数の相変化材料スイッチを備える分散型スイッチシステムであって、
    前記複数の相変化材料スイッチは、互いに並列と、直列と、並列および直列の組み合わせとのうちの１つで配置されている、分散型スイッチシステム。
  13. 前記複数の相変化材料スイッチは、並列と、直列および並列の組み合わせとのうちの１つで配置され、
    前記分散型スイッチシステムは、
    前記入力信号が伝搬する信号線をさらに備え、
    前記入力信号は、信号線に並列に接続された複数の相変化材料スイッチの各々の第１の端子の間で分配される、請求項１２に記載の分散型スイッチシステム。
  14. 前記複数の相変化材料スイッチの各々の相変化材料は、前記複数の相変化材料スイッチの各々の駆動部に供給される制御信号に基づいて、前記第１及び第２の熱プロファイルにそれぞれ応答して、前記導電状態と前記遮断状態との間で選択可能である、請求項１２に記載の分散型スイッチシステム。
  15. 分散型スイッチシステムであって、
    単一の共通入力と、単一の共通出力との間で、互いに並列と、直列と、並列および直列の組み合わせとのうちの１つで配置された複数の相変化材料スイッチを備え、
    前記複数の相変化材料スイッチの各々は、
    入力信号を受け取るように構成された第１の端子と、
    第２の端子と、
    第１の熱プロファイルを放出する第１の状態と、第２の熱プロファイルを放出する第２の状態とのうちの１つにおいて制御信号を受け取るように構成された駆動部と、
    前記駆動部と近接した相変化材料を含むスイッチ部と、を備え、
    前記相変化材料は、第１の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子に入力信号を伝達する導電状態と、前記第２の熱プロファイルに応答して前記第１の端子から前記第２の端子への入力信号を実質的に遮断する遮断状態との間で選択可能である、分散型スイッチシステム。
  16. 前記複数の相変化材料スイッチは、並列と、直列および並列の組み合わせとのうちの１つで配置され、
    前記分散型スイッチシステムは、
    前記入力信号が伝搬する信号線をさらに備え、
    前記入力信号は、前記信号線に並列に接続された複数の相変化材料スイッチの各々の第１の端子の間で分配される、請求項１５に記載の分散型スイッチシステム。
  17. 前記複数の相変化材料スイッチの各々の相変化材料は、前記複数の相変化材料スイッチの各々の駆動部に供給される制御信号に基づいて、前記第１及び第２の熱プロファイルにそれぞれ応答して、前記導電状態と前記遮断状態との間で選択可能である、請求項１５に記載の分散型スイッチシステム。
  18. 前記複数の相変化材料スイッチの各々の駆動部の相変化材料は、
    互いに平行に且つ離間し、前記第１の端子と前記第２の端子とを相互接続するように長手方向に延びるように構成された複数の長手ストリップとして構成され、
    前記複数の長手ストリップの各々は、前記駆動部と近接している、請求項１５に記載の分散型スイッチシステム。
  19. 前記駆動部は、
    制御信号を受け取るように構成された一対の駆動端子と、
    前記一対の駆動端子の間で延びる導電性ストリップと、を含み、
    前記導電性ストリップは、
    前記一対の駆動端子の寸法よりも小さい断面寸法を有する中央部と、
    前記中央部の断面寸法から前記一対の駆動端子の各々との結合部の最大断面寸法まで大きくなる断面寸法をそれぞれ有する一対のテーパー部と、を含む、請求項１５に記載の分散型スイッチシステム。
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