A MEMS (Micro Electro Mechanical System) electrostatically operated high voltage variable controlled capacitor device is provided. This device can store high energy over a wide range while using relatively low electrostatic operating voltages. The MEMS device comprises a microelectronic substrate, a substrate signal electrode, and one or more substrate control electrodes. The MEMS device also includes a moveable composite overlying the substrate, having a composite signal electrode, one or more composite control electrodes, and a biasing element. In cross-section, the moveable composite comprises at least one electrode layer and, in most instances, a biasing layer. In length, the moveable composite comprises a fixed portion attached to the underlying substrate and a distal portion moveable with respect to the substrate electrode. The distal and/or medial portions of the moveable composite are biased in position when no electrostatic force is applied. Additionally, the MEMS device comprises insulators to electrically isolate the substrate and electrodes. Applying a variable controlled voltage between the substrate control electrode and moveable composite control electrode, controls the bias of the moveable composite and, in turn, controls the capacitance between the substrate signal electrode and the composite signal electrode. Various embodiments further define the various layering alternatives if the moveable composite, shaping of the electrodes and placement of the electrodes. Additionally, a system for electrostatically controlled variable capacitance comprises a variable controlled voltage source coupled to the control electrodes of the MEMS device of the present invention and a circuit signal electrically coupled to the signal electrodes of the MEMS device. A method of using and a method for making the aforementioned electrostatic MEMS device are also provided.

Se proporciona un dispositivo controlado variable de alto voltaje electrostático funcionado del condensador de MEMS (sistema mecánico del electro micro). Este dispositivo puede almacenar alta energía sobre una amplia gama mientras que usa voltajes de funcionamiento electrostáticos relativamente bajos. El dispositivo de MEMS abarca un substrato microelectrónico, un electrodo de la señal del substrato, y unos o más electrodos del control del substrato. El dispositivo de MEMS también incluye un compuesto movible que cubre el substrato, teniendo un electrodo de la señal compuesta, unos o más electrodos compuestos del control, y un elemento que predispone. En la sección representativa, el compuesto movible abarca por lo menos una capa del electrodo y, en la mayoría de los casos, una capa que predispone. En longitud, el compuesto movible abarca una porción fija unida al substrato subyacente y a un mueble distal de la porción con respecto al electrodo del substrato. Las porciones distal e intermedias del compuesto movible se predisponen en la posición cuando no se aplica ninguna fuerza electrostática. Además, el dispositivo de MEMS abarca aisladores para aislar eléctricamente el substrato y los electrodos. Aplicando un voltaje controlado variable entre el electrodo del control del substrato y el electrodo compuesto movible del control, los controles el diagonal del compuesto movible y, alternadamente, de controles la capacitancia entre el electrodo de la señal del substrato y el electrodo de la señal compuesta. Las varias encarnaciones más futuras definen los varios alternativas que acodan si el compuesto movible, el formar de los electrodos y colocación de los electrodos. Además, un sistema para la capacitancia variable electrostático controlada abarca una fuente controlada variable del voltaje juntada a los electrodos del control del dispositivo de MEMS de la actual invención y de una señal del circuito juntadas eléctricamente a los electrodos de la señal del dispositivo de MEMS. Un método de usar y un método para hacer el dispositivo electrostático ya mencionado de MEMS también se proporcionan.