微机电系统微米间隙的预击穿和击穿特性研究

• 作者: 吴锴 孟国栋 成永红 酉小广
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 微机电系统 击穿特性 微米间隙 巴申曲线
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 页码范围: 106-110,127
• 分类号: TM855
• 语种: 中文

摘要

为了预测和评估微机电系统(MEMS)中微电极结构的绝缘性能,采用MEMS加工工艺,制备了电极间隙为5～40 μm的金属铝薄膜电极,研究了试样在直流电压下的预击穿过程中电流-电压关系曲线以及击穿电压随电极间隙的变化规律,并利用扫描电子显微镜(SEM)进行了微电极表面的微观分析.研究结果表明:预击穿过程的电流-电压曲线说明,在击穿之前电流的变化主要包括自由带电粒子的定向迁移阶段、电流密度达到饱和阶段以及碰撞电离持续发展形成电子雪崩阶段；场致电子发射的Fowler-Nordheim曲线表明,当微电极的间隙大于5 μm时,其击穿特性仍然符合巴申曲线,与相关文献的研究结论一致；微电极击穿阈值均大于相同间隙的宏观金属电极的击穿阈值；微电极击穿后在阳极表面有坑洞产生,而在阴极表面存在溅射沉积现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	成永红	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	78	1073	18.0	27.0
2	吴锴	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	71	1014	20.0	28.0
3	孟国栋	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	8	43	4.0	6.0