单轴应力下热氧化SiO2的介电电致伸缩系数研究

• 作者: 崔岩 董维杰 陈小卫 黄见秋
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: SiO2薄膜 介电电致伸缩系数 微悬臂梁 单轴应力 机械边界条件
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 材料与结构
• 页码范围: 302-305,312
• 分类号: TN304.21
• 字数: 3117字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-4776.2012.05.003

摘要

微机电系统和集成电路中常用的热氧化SiO2是各向同性材料,研究了其在单轴应力场中介电常数的变化规律.依据介质在自由和束缚两种边界条件下受到单轴应力作用产生的应变不同,从电动力学基本关系出发推导了各向同性电介质两种边界下的介电电致伸缩系数计算公式,表明介电电致伸缩系数是与电介质的初始介电常数、杨氏模量和泊松比有关的常数.计算得到热氧化SiO2薄膜在自由和束缚条件下的介电电致伸缩系数M12分别为-0.143×10-21和-0.269×10-21 m2/V2.搭建了基于三维微动台的微位移加载系统,测量了在单轴应力下微悬臂梁SiO2薄膜电容的变化,测量得到热氧化SiO2薄膜的M12为(-0.19±0.01)×10-21 m2/V2,表明实际SiO2薄膜介质层的边界条件处于自由和束缚之间.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董维杰	大连理工大学电子科学与技术学院	80	585	12.0	20.0
2	崔岩	大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室	59	332	10.0	16.0
3	陈小卫	大连理工大学电子科学与技术学院	1	0	0.0	0.0