机械微系统以及相关制造方法与流程

本发明涉及机械微系统领域。这样的系统可被定义为至少一个特征尺寸是微米级的并且能够局部变形的物体。机械微系统构造成实施传感器功能，即将物理量(诸如力和/或形变)转换为电信号；和/或相反地实施执行器功能，即将电信号转换为物理量(诸如力和/或形变)。讨论中的机械微系统的类型具体包括：

a至少一个所谓的电活性部分，该部分将力和/或形变转换为电信号并且反过来将电信号转换为力和/或形变；以及

b至少一个所谓的钝化部分，在钝化部分上施加的力和/或形变转换为电信号或通过在电活性部分上应用电压来控制。

这些转换可以通过如膨胀、电致伸缩、压电效应、状态或相变、温差电效应、热电效应等物理现象来实现。

本发明在其与机电微系统(或mems)、纳米机电系统(或nems)、换能器、传感器、执行器、微膜、微束、微电机等的集成中具有特别有利的应用。

背景技术：

当前，已知的微梁(demicropoutres)或微膜的实施例包括在钝化材料的基础上在柔性层上沉积电活性材料。

更具体地，已知的机械微系统包括：

a至少两个柔性梁，这两个柔性梁由所谓的钝化材料、诸如硅制成；

b将所述至少两个梁结合到一起的机械铰链；以及

c至少两个所谓的电活性层，每个电活性层以所谓的电活性材料、例如压电材料为基础；

至少一个电活性层设置在所述至少两个梁中的每个梁上。

当这样的机械微系统被用作执行器时，在电活性层之一的端子之间施加电压引起其上沉积电活性层的梁沿电极化方向的收缩或伸展。因此，产生了双金属效应。

更具体地，在不施加电压的情况下，诸如机械微系统具有基本上平面的对称性，当施加电压时，具有弯曲对称性。实际上，每个梁在施加电压的级别处都经历了位移，该位移驱动梁到所谓的静止平面之外，其中，在不施加电压的情况下，机械微系统进入该静止平面中。

此外，已知锆钛酸铅(pzt)基的压电层对质量和机电转换产率方面令人关注。然而，无论施加于其上的电场的极化方向如何，铁电电活性层仅收缩。在这种情况下，施加了电压的每个梁总是朝着由静止平面限定的一个相同的半空间移动。

这样就可以在两个方向上产生束平面之外的位移，有可能在一个相同的衬底上沉积两个叠置在一起并由pt/ti电极层隔开的两个pzt基层(具体参见，j.tsaur等人、日本筑波市aist的“使用双层pzt膜的2d扫描镜”，由溶胶-凝胶衍生的双层pzt致动的2d微扫描器，mems2002)。以此方式，通过仅在两个pzt层中的第一层上施加电压，可以获得与通过仅在两个pzt层中的第二层上施加电压相反的梁的位移。因此，在不施加电压的情况下，梁特定于在由平面(机械微系统基本上落入该平面)限定的两个半空间中移动，其中。此外，用于形成这种机械微系统的方法可以包括在衬底的整个厚度上对衬底进行局部蚀刻，使得这种机械微系统的中性纤维因此有利地在两个pzt基层之间通过。

然而，在现有技术中，很难实现双重系列的pzt沉积。

因此，本发明的目的是提出一种机械微系统，该机械微系统具有至少相同的优点，并且特别地具有能够在至少两个方向上移动的可形变元件，并且更易于制造和/或降成了成本。

通过查看下文的描述和附图，本发明的其他目的、特征和优点将更清楚。可以理解，还可结合其他优点。

技术实现要素：

为了实现该目的，根据第一方面，本发明涉及一种微系统，包括：

a一对弹性可形变的元件；

b将可形变的元件结合在一起的机械铰链；以及

c至少两个电活性层，

机械微系统构造成使得从静止位置开始，在该静止位置中，可形变元件基本上落入一个相同的所谓的静止平面中，可形变元件中的至少一个的形变至少部分地将其从静止位置移到静止平面之外以在至少两个电活性层中的至少一个中感应出电流循环，和/或反之亦然，

每个可形变元件具有彼此相对的正面和背面，这两个面实质上平行于静止平面，

机械微系统实质上构造成：至少两个电活性层中的第一层与一对可形变元件中的第一可形变元件一起布置在该第一可形变元件的背面上，并且至少两个电活性层中的与第一层不同的第二电活性层与一对可形变元件中的第二可形变元件(与第一可形变元件不同)一起布置在该第二可形变元件的正面上。

可形变元件的正面/背面之间具有与可形变元件的背面/正面的取向相反的同一取向。

本发明根据第一方面因此提出了一种机械微系统，该系统能够导致可形变元件移动到静止平面之外，该移动是对抗性的以产生双金属效应。

由于可形变元件的这些对抗移动，允许在同一对的两个可形变元件之间产生一个角度，即在中间部分处，称之为装置的机械铰链或“球”，相对于具有非对抗移动和/或获得同一对可形变元件的位移而倍增的机械微系统，其幅度基本上等于具有非对抗运动的机械微系统所提供的幅度，但实现电能量节省和/或获得比等效致动张力大得多的幅度。

此外，根据本发明的第一方面的机械微系统的中性纤维有利地在每个可形变元件和与该可形变元件一起布置的电活性层之间穿过，从而允许最大化双金属效应。

本发明的第二方面涉及一种制造机械微系统的方法，包括：

a提供以第一材料为基础的衬底，在衬底的正面上形成彼此间隔开的至少一个第一电活性层和第二电活性层(优选同时地)，衬底还包括嵌入的刻蚀停止层，刻蚀停止层具有恰好在第一电活性层的至少一个部分正下方(或平齐处)的开口，并且优选地在第二电活性层之正下方(或平齐处)没有开口，

b至少在第一电活性层的至少一个部分正下(或平齐处)沉积所谓的钝化层，钝化层以第二材料为基础，使第二电活性层的至少一部分没有覆盖所述钝化层，

c在衬底的背面上蚀刻衬底的至少一个中心部分，直到在处于刻蚀停止层正下方(或平齐上)的衬底整体厚度上移除衬底所述至少一个中心部分为止，以及直到在蚀刻停止层所具有的开口右侧的衬底的整体厚度上移除所述衬底的至少一个中心部分，

从而钝化层形成与第一电活性层布置在一起的第一弹性可形变元件，

从而刻蚀后的衬底形成与第二电活性层布置在一起的第二弹性可形变元件，以及

从而刻蚀后的衬底以及钝化层中的至少一个形成机械铰链，该机械铰链将第一和第二可形变元件连接在一起。

该方法因此允许制造机械微系统，该系统提供所寻求的更简单和/或成本更低的功能，特别地，这是由于可以同步沉积电活性层。

附图说明

参考附图，从下文中对于实施例的详细描述中，本发明的目的、目标以及特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的第一方面的一个实施例的机械微系统的截面图；

图2至图7示意性地示出了用于制造图1所示的机械微系统的方法的不同步骤，每一个示意图示出了制造机械微系统的不同阶段的截面图；以及

图8示意性地示出了根据本发明的第一方面的一个实施例的机械微系统处于其静止之外状态的截面图；

附图作为示例给出并且并对本发明构成限制。附图构成原理示意图，旨在促进对本发明的理解，并且不一定与实际应用成比例。特别地，诸如示出的不同层的厚度并不代表真实厚度。

具体实施方式

在开始详细描述本发明的实施例之前，下文陈述的可选的特征可以结合或替代性地选择使用。

可选地，根据本发明的第一方面的机械微系统还具有以下特征中的至少一个：

机械铰链能够通过每对可形变元件的远端之一将每对可形变元件结合在一起；

每对可形变元件可相对于机械铰链彼此相对放置；

优选地，单个电活性层与每个可形变元件布置在一起；

机械微系统还可包括刚性框架，可形变元件通过近端牢固地结合到刚性框架，机械铰链通过其远端将一对可形变元件结合在一起，并且机械铰链可以是柔性的，从而允许该对可形变元件移动到静止平面之外；

至少一个电活性层(优选每个电活性层)以选自以下的电活性材料为基础：压电材料、铁磁材料和ptz基材料。所考虑的铁磁材料的非穷举列表包括例如钙钛矿abo3族、例如pbzrtio3(pzt)、pbmgnbtio3(pmnt)、pbmgnbo3-pbtio3(pmn-pt)、knanbo3(knn)、basrtio3(bst)、bacazrtio3(bctz)、batio3(bt)、nabitio3(nbt)、nabitio3-batio3(nbt-bt)、bifeo3和诸如聚乙二烯(或pvdf)的铁磁聚合物。还考虑了非铁磁压电材料，诸如aln、掺杂aln的sc、zno。具有pzt基的电活性层的机械微系统特别令人感兴趣，因为这种类型的电活性层具有良好的质量和转换效率，但是，像所有铁电材料一样，其只能在电场作用下收缩，因此不能允许可形变元件在多个方向上变形；

可形变元件和机械铰链可基于同一种材料，例如硅基材料；

机械微系统还可包括至少一个中间层，其位于第一电活性层和第一可形变元件之间和/或在所述第一电活性层和第一可形变元件的任一侧上、和/或位于第二电活性层和第二可形变元件之间和/或在所述第二电活性层和第二可形变元件的任一侧上。所述至少一个中间层可以被构造成实现电接触点，特别是用于施加和/或测量第一和第二电活性层中与所述至少一个中间层布置在一起的至少一个中的电流循环。作为前述特征的补充或替代，所述至少一个中间层可以布置为使得机械微系统的中性纤维位于每个电活性层与布置有该电活性层的可形变元件之间；

机械微系统还可包括至少一对第二对可弹性形变的元件。所述至少一对第二对的可形变元件可通过将第一对的可形变元件结合在一起的机械铰链或不同于将第一对的可形变元件结合在一起的机械铰链的机械铰链而结合在一起。替代地或与前述特征组合，可根据围绕机械铰链的旋转对称性来布置这对可形变元件。严格来说，根据本发明的第一方面的机械微系统还可包括不形成一对可形变元件的一部分的一个或多个可形变元件。

可形变元件中的至少一个可选自：梁和膜；

每对可形变元件可具有实质上相同的几何结构；

该机械铰链可以包括至少一种结构，特别是通过去除材料来构成的位于每对可形变元件之间的机械微系统的区域。所述至少一种结构优选地使机械铰链具有比可形变元件表征的更大的柔性，特别是当机械微系统包括刚性框架时(可形变元件牢固地连接到刚性框架上)。

可选地，根据本发明的第二方面的制造方法还可包括以下特征中的至少一个：

第一和第二电活性层的形成可包括以下步骤：

a.在衬底的正面上单次沉积由电活性材料制成的膜，然后

b.蚀刻该沉积后的膜，如若需要该蚀刻实施蚀刻掩模，以在其间得到并且分离第一和第二电活性层。

应当注意，如果这样通过单次沉积电活性材料制成的膜而同时制造第一和第二电活性层，则所述膜的沉积本身可包括一定数量的步骤，因此是相对耗时的。这说明了本发明相对于对本申请的背景技术中提到的现有技术的重要性，根据现有技术，将进行由电活性材料制成的膜的两次沉积，这相对于根据上述特征的方法的单次沉积更为繁琐。

仅衬底的中心部分可以被蚀刻，从而衬底的剩余周边形成刚性框架，可形变元件通过其近端牢固地结合到刚性框架，机械铰链通过其远端将可形变元件结合在一起，并且机械铰链可以是柔性的，以便允许每个可形变元件移动到静止平面之外。该制造方法还可包括构造机械铰链的步骤，特别是通过移除衬底的区域和/或位于可形变元件之间的钝化层的材料的其中一个来构造。所述至少一种结构优选地构造成使得机械铰链的柔性在至少一个给定方向上大于表征可形变元件的柔性。

该制造方法还可包括在第一电活性层和第一可形变元件之间和/或在所述第一电活性层和第一可形变元件的任一侧上沉积至少一个中间层，和/或在第二电活性层和第二可形变元件之间和/或在所述第二电活性层和第二可形变元件的任一侧上沉积至少一个中间层。如必要的话，所述至少一个中间层的沉积构造成实现电接触点，特别是用于在与所述至少一个中间层布置在一起的电活性层中施加和/或测量电流循环；

钝化层的沉积构造成：钝化层的厚度基本上等于蚀刻停止层从其正面被嵌入衬底中的深度。因此，该方法允许为每对可形变元件提供基本相同的几何形状。以这种方式，在将同一电流施加到与所述可形变元件一起布置的每个电活性层之后，可以预期一对可形变元件中每个的相同变形幅度，或者在所述可形变元件的相同形变幅度后可以预期每个电活性层中的同一电流循环的测量。

对于以材料a为基础的膜，是指包括该材料a和可选的其他材料的膜。

应当指出，在本发明的范围内，术语“电活性”及其派生词是指元件的性质设计为用作能够将电信号转换为多种物理量和/或反之亦然。这种转换可以通过压电性、通过热膨胀差、通过电致伸缩等来实现。

规定在本发明的范围内，术语“钝化的”及其派生词表示元件的性质，使得在本发明的范围内不被设计为用作电活性元件的材料。

“中性纤维”是指位于变形(例如折叠的或弯曲的)部分内部的线或表面，在该线或表面上没有施加牵引力也没有施加压缩应力。更具体地，在梁或膜在力的作用下弯曲期间，材料的刚度使表面上出现机械应力，从而厚度减小以改变相对表面上的标记。因此，材料中存在一个虚构的表面，该应力为零。该表面被定义中性纤维，为：在其一侧材料压缩的，并且在其另一侧上，材料是拉伸的。

“梁”是指细长的形状、可选地弯曲的(甚至折叠的)的可形变元件，其形变(优选地弹性的)被用作执行器或传感器。

“膜”是指包括柔性壁的可形变元件，柔性壁的形变(优选地弹性的)被用作执行器或传感器。

“机械铰链”是指至少在同一对的两个可形变元件之间的机械接合区域。

随后参考图2至图7，将首先详细描述本发明的第二方面的一个优选实施例。

本发明的第二方面涉及一种用于制造根据本发明的第一方面的机械微系统1的方法。

制造方法首先包括提供衬底101的步骤。衬底101以第一材料为基础。第一材料是所谓的钝化材料。这可以是例如硅(并且优选地单晶硅)。更具体地，衬底101包括硅晶片或由硅晶片构成。

在提供的衬底101的正面1011上，形成彼此间隔开的至少一个第一电活性层14和第二电活性层15。第一和第二电活性层14，15形成为一对。更通常地，这两个层形成第一对电活性层，这样提供的衬底101可包括多对电活性层。

此外，衬底101包括嵌入的刻蚀停止层102。从下面可以看出，蚀刻停止层102嵌入衬底101的深度会影响所制造的机械微系统1的性能。

蚀刻停止层102在其表面范围内包括开口3。更具体地开口3位于第一电活性层14的至少一部分的正下方或与之平齐的位置。优选地，蚀刻停止层102的开口3不在第二电活性层14的下方延伸。更具体地，蚀刻停止层优选在第二电活性层15正下方(或与之成一直线即平齐的位置)不具有开口。

因此，根据本发明第二方面的优选实施例的方法的该第一步骤包括提供诸如图4和5中的任一所示的微米厚度的层的堆叠。

如图2至6所示，根据本发明的第二方面的优选实施例的方法的第一步骤更具体地包括如下子步骤：

a.提供硅晶片100；

b.例如通过在受控的环境和压力下在炉中对硅进行直接氧化，来生成晶片的正面上的氧化硅层，作为刻蚀停止层102；

c.例如通过化学刻蚀方法，通过光刻或通过反应性离子刻蚀制成的掩模，在生成的氧化硅层102中制造开口，作为如上所述的开口3。这样获得的堆叠如图2所示；

d.例如通过化学气相沉积，在氧化硅层102和开口3上(优选地在硅晶片100的整个范围上)沉积硅层。优选地沉积该硅层以具有基本平坦的正面。优选地，在硅晶片100的暴露的硅被氧化之前，硅层沉积在开口3上；

e.例如通过等离子体增强化学汽相沉积(pevcd)在之前沉积的硅层的表面上生成氧化硅层。因此获得的堆叠如图3所示；

f.在之前的表面上沉积并氧化的硅层上沉积至少一层膜，该膜以旨在组成上述的每个电活性层14，15的电活性材料为基础。优选地，在该步骤中沉积具有电活性材料的单个膜。因此，避免了以至少一种电活性材料为基础的双层的沉积的繁琐工作。该沉积步骤还可以包括例如通过物理气相沉积来沉积上导电层和下导电层，例如铂基层，该上导电层和下导电层位于以电活性材料为基础的层的任一层上。这些导电层中的每一个都旨在构成与机械微系统具有电活性层的数量一样多的电极；

g.至少蚀刻以电活性材料为基础的层，并且如果需要的话，还蚀刻导电层，以便在衬底101的正面1011上至少形成两个电活性层14，15，必要时夹在通过蚀刻导电层而形成的电极之间。这样获得的叠层如图4所示；

h.沉积并可选地蚀刻某些其他层旨在允许某些层或某些层的部分绝缘，或相反地允许其之间电连接(特别是通过其边缘)，并且至少构成接触点171。这样获得的堆叠如图5所示。

通过接触点171，电流可因此有利地通过其相应的电极注入电活性层14，15内或从电活性层14，15收集到。

电极(以及必要的话，接触点171)在此等价地视作中间层17，根据本发明的第二方面的方法的优选实施例提供了该中间层17的沉积。从上面可以看出，这些中间层17中的至少一个可以位于第一和第二电活性层14、15和下面的衬底101之间的一个或另一个之间、或者至少位于第一和第二电活性层中的至少一个上、或位于第一和第二电活性层的任一侧上。

一旦获得了如图4和图5所示的微米厚度的层的堆叠，根据本发明第二方面的优选实施例的制造方法包括沉积以第二材料为基础形成的所谓的钝化层103。层103被称为钝化的，如更具体地基于所谓的钝化材料形成的。

以其为基础形成钝化层103的第二材料可以具有与以其为基础形成衬底101的第一材料相同的性质。因此，根据本发明的优选实施例，这样沉积的钝化层是硅基的、优选多晶的。

更具体地，沉积钝化层103的步骤至少在第一电活性层14的至少一部分的下面(或与第一电活性层14的至少一部分在一条直线上)进行，以使第二电活性层15的至少一部分未被覆盖。

如图6和图7所示，根据本发明的第二方面的优选实施例的方法更具体地包括以下子步骤：

a.在方法的第一步骤中提供的层的堆叠上沉积优选为共形的硅(优选为多晶的)层1030；以及

b.至少在第二电活性层15的至少一部分的正下方(或与之平齐的位置)刻蚀该层1030。优选地，该刻蚀的子步骤还包括刻蚀在接触点171正下方(或与之平齐的位置)共形层。优选地，该刻蚀的子步骤还包括刻蚀共形层位于第一和第二电活性层14，15之间、与下方的衬底101齐平的部分。刻蚀衬底可因此包括在位于刻蚀停止层102上的硅层的表面上经过之前生成的氧化硅层。该刻蚀子步骤目的在于至少在第一电活性层14的至少一部分处形成第一弹性可形变元件11，然而优选地目的还在于在衬底的中央、第一和第二电活性层14，15的中央构造区域，从而通过构造衬底101形成机械铰链13。这种构造特别地可以通过材料131的至少一个移除来完成。材料131的该移除以图7所示的方式形成，可以包括例如从机械微系统1的正面延伸到嵌入的刻蚀停止层102的孔或沟槽(优选为盲孔)。

因此形成的机械铰链13具有受控的弹性。具体地，其可以构造成弹性大于第一可形变元件11的弹性。

注意，钝化层103的沉积优选地配置为使得该层的厚度基本上等于预先沉积在氧化硅层102和开口3上的硅层的厚度。换言之，钝化层103的沉积优选地构造成使得该层具有基本上等于刻蚀停止层102从其正面1011嵌入衬底101中的深度。

然后，制造方法包括以下步骤：从衬底101的背面1012至少部分地蚀刻衬底101。更具体地，在该步骤期间，蚀刻衬底100的至少一个中心部分13。该蚀刻步骤配置为在位于刻蚀停止层102正下方(或与之平齐的位置)的整体厚度上的移除衬底100的中心部分1013。其进一步配置成通过在蚀刻停止层102具有的开口3的右侧的整个厚度上继续去除衬底101的中心部分1013。更具体地，有利地通过在钝化层103的表面上产生的氧化硅层来停止继续向开口3的右侧蚀刻。

因此，获得了图1中作为示例示出的机械微系统。更具体地，如图1所示，通过其背面1012刻蚀衬底100的步骤允许形成与第二电活性层15布置在一起的第二弹性可形变元件12。

必须注意到，可替代地或补充地，如之前描述的机械铰链13的构造，刻蚀衬底101的背面1012可构造成利于构造机械铰链13。

如图1所示，以如上描述的方式形成的机械铰链13允许将可形变元件11，12结合在一起。

优选地，仅从衬底101的背面1012蚀刻衬底101的中心部分。因此，如图1所示，衬底101的内周缘不被蚀刻并且被保留以构成刚性框架16，可形变元件11，12牢固地连接到框架16。更具体地，可形变元件11，12通过其近端113，123连接到框架16，而机械铰链13通过其远端114，124将可形变元件11，12连接在一起。在该优选实施例中，因此应当理解，有利地机械铰链13是柔性的，以便允许每个可形变元件11，12运动到静止平面之外，其中每个可形变元件11，12如下所述地落入根据本发明第二方面的制造方法的实施中。实际上，结合到刚性框架16的可形变元件11，12的近端113，123并不会被导致显著的变形(相对于可形变元件11，12的每个远端114，124经历的变形而言)，只要它们被连接到机械铰链13上，该机械铰链13比刚性框架16相对柔性更大，甚至比可形变元件11，12本身柔性更大。

参考图8，由于以下电活性层14，15、关于可形变元件11，12的详细描述的布置，每个可变形元件11和12具有对抗运动，可形变元件11，12在其静止平面之外的该对抗运动通过构造引起机械铰链13绕基本上落在静止平面中的旋转中心旋转。因此，机械铰链13构成可能经受绕落在静止平面的轴线上旋转的区域，该旋转可以围绕基本保持在静止平面的平衡位置变化。即使这样，相对于现有技术，布置相对于位于静止平面中的平衡位置而摆动的机械铰链13的旋转能力的动作允许获得拉力的一半旋转，这是有一定的意义的。

上述沉积和蚀刻的不同步骤和子步骤有利地通过标准微电子技术来实现，例如物理或化学气相沉积、反应性离子蚀刻或化学蚀刻。这些技术可以可选地需要实施蚀刻掩模和/或包括钝化沉积步骤。

从上述根据其优选实施例的制造方法的结果看来，可形变元件11，12构成由同一钝化材料(即硅，优选为多晶硅)制成的梁，其具有基本相同的厚度，甚至相同的几何结构。

以这种方式，在向与所述可形变元件11，12一起布置的每个电活性层14，15施加相同的电流之后，可以预期一对可形变元件11，12中的每个具有相同的变形幅度，或在所述可形变元件11，12的相同变形幅度之后，可以预期或者测量在每个电活性层14，15中循环的相同电流。

此外，机械铰链13至少部分地基于与可形变元件11，12相同的材料组成，机械铰链13实际上通过构造硅基衬底101来获得的。

参考图1，根据本发明的第一方面的机械微系统1因此主要包括：

a.一对弹性可形变元件11，12；

b.将可形变元件11，12连接到一起的机械铰链13；以及

c.至少两个电活性层14，15，

机械微系统1构造成可形变元件11，12的形变将其从静止位置(其中可形变元件11，12基本上落在如上所述的静止平面内)至少部分地移动到静止平面之外，从而在电活性层14，15中的感应出电流循环，和/或反之亦然。

将注意的是，通过构造，每个可形变元件11，12具有彼此相对并且基本上平行于静止平面的正面111，121和背面112，122。

机械微系统1与现有技术已知的机械微系统的区别至少在于：第一电活性层14与第一可形变元件11一起布置在该第一可形变元件11的背面112上，并且第二电活性层15与第二可形变元件12一起布置在该第二可形变元件12的正面121上。

因此，根据本发明的第一方面，本发明提出了一种机械微系统1，该机械微系统1能够产生每对可变形元件11，12在静止平面之外的运动，这些运动是对抗性的以实现双金属效应，如图8所示。实际上，同一对中的每个可形变元件能够：

a.以与一对可形变元件中的另一个相反的方向位移，以引起其支撑的电活性层中的电流循环，机械微系统作用为传感器，

b.或由电流提供动力沿该对可形变元件中的另一个可形变元件的位移到静止平面之外相反的方向，引起其在静止平面之外的位移，机械微系统因此用作执行器。

由于每对可形变元件11，12的这些对抗运动，相对于不具有对抗运动的机械微系统，对于在电活性层中循环的同一电流，其允许在同一对可形变元件之间沿静止平面中的轴线产生双倍的角度。关于这个优点，由于可形变元件的对抗运动，其允许获得同一对可形变元件11，12的幅度基本等于具有非对抗运动的机械微系统提供的幅度的位移，然而电流减半，这具有节省输送电能的优点。

此外，根据本发明的第一方面的机械微系统1的中性纤维有利地在每个可形变元件11，12和与该可形变元件一起布置的电活性层14，15之间穿过。中性纤维的该位置是制造方法1的直接结果，特别是当该方法不包括中间层17的任何沉积时。当该方法包括这样的中间层17的沉积时，这些中间层的配置不会显著地影响中性纤维的位置，从而中性纤维继续在每个可形变元件11，12和允许其形变的电活性层14，15之间穿过，并且因此实现所需的双金属效应。

当期望生产moems(微光电子机械系统)镜、特别用于lidar设备的路由光学电信或扫描仪时，根据本发明的第一方面的机械微系统1的这些特性和优点特别有用。

除了将其应用于moems镜之外，本发明还应用于喷墨印刷，用于捕获和测量压力等。

图1还示出，可形变元件11，12相对于机械铰链13位于彼此相对放置。机械铰链13此外可用于将另一对可形变元件(未示出)结合在一起。该另一对可形变元件可以例如与这对可形变元件11，12相同，然而相对于这对可形变元件11，12绕机械铰链13旋转了90°。换言之，通过考虑基本的位于机械铰链13中心并且垂直于图1示出的截面平面的截面平面，可以获得与图1中的机械微系统1相同的机械微系统。

还应当注意的是，如果梁11，12在图1中作为流线型元件出现，这些元件可采用任何本质上延伸的几何形状。其可以例如在静止平面上弯曲(甚至折叠)的。更具体地，每个梁可为任何本质上延伸的形状，并且特别地在本文背景技术中提到的由j.tsaur等人示出和描述的梁的形状作为参考。

根据本发明的第一方面的优选实施例的机械微系统1包括更具体的ptz基的电活性层。具有这些电活性层14，15的机械微系统1是特别有利的，这是由于这种类型的电活性层仅在电场效应下收缩，并且因此不能允许在多个方向上支撑其的可形变元件11，12形变。因此，这里仅每对电活性层与每对可变形元件的特定布置允许机械微系统1对其可变形元件进行对抗运动。此外，ptz有利地具有高的压电转换率。

本发明并不限于以上描述的实施例并且可以延伸到被权利要求书覆盖的所有实施例。

例如，每个可形变元件、每对可形变元件、甚至一组可形变元件可包括或包含柔性膜或与柔性膜布置在一起。