微机电系统微米间隙的预击穿和击穿特性研究

作者：孟国栋; 成永红; 酉小广; 吴锴

来源：西安交通大学学报, 2012, (08): 106-110+127.

• 微机电系统
• 击穿特性
• 微米间隙
• 巴申曲线 micro-electro-mechanical system
• breakdown characteristics
• micrometer gap
• Paschen curve

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5～40μm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5μm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...

• 单位
  电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学; 中国卫星海上测控部