微机电系统微尺度间隙的脉冲击穿特性

？利用微机电系统(mems)工艺制备了5~40μm间隙的金属铝薄膜电极，测取了不同间隙下施加纳秒方波脉冲时的击穿电压，得到击穿电压和平均场强随电极间隙的变化规律，研究了脉宽、极性对击穿电压的影响，结合击穿后微电极扫描电镜观察结果讨论了其击穿机理，并与相同试样在直流下的结果进行了对比。研究表明:击穿电压随微间隙距离的增大而增大，击穿场强则随着间隙的增大迅速减小；与直流同间隙的击穿电压相比，脉冲作用下的击穿电压并不像宏观尺度下那样高出很多；试样击穿机理应为流注理论。在脉冲作用下，阳极出现了分层熔化现象，由于作用时间很短，阳极表面并未出现类似于直流击穿时留下的“坑洞”；阴极则出现了溅射沉积现象，只是沉积物质相对较少。