瞬态电子器件,是指所制备的电子器件的物理形态可以在接收外界命令信号后短时间内按一定速率部分或全部降解的新型电子器件,作为一种新兴的电子技术,近年来在信息安全、生物医学等领域发展迅速。基于环境保护方面的考虑,目前,瞬态电子器件大部分是采用水解的方式使器件降解。由于传统的电子材料并不完全适用,瞬态电子器件方面的研究主要是采用一些可降解的新型衬底材料和可降解的金属电极。因为硅、锗、氮化镓、碳化硅等半导体材料的晶体结构是共价键结合而成的,因此化学性质比较稳定,需要几天甚至一个多月的时间器件才能全部降解完。针对瞬态器件中半导体材料降解时间过长的问题,本文提出增大芯片与溶液的接触面积来加快器件的降解速率。根据单晶硅是脆性材料且易断裂的性质,实施措施是在器件中引入应力使芯片发生应变甚至断裂,从而加速硅基瞬态器件的降解速率。传统器件引入应力的方式是通过工艺外延生长不同的材料从而使晶格不匹配引起应变,但这种方式产生的应力不足以达到芯片的断裂强度,必须采用其他的方式引入大应力,具体方法是填充可膨胀的材料。由于吸水树脂充分吸水后形成的水凝胶可以膨胀为自身体积的几百甚至上千倍,本文将吸水树脂引入到器件中。基于标准的器件封装结构,本文提出两种吸水树脂的引入方案:一是在芯片背面刻蚀深槽阵列填充吸水树脂;二是在封装管壳上机械加工凹槽填充吸水树脂。根据Ⅰ型裂纹的结构和性质,在芯片背面刻蚀带尖角的V型深槽相当于在芯片上预制Ⅰ型裂纹可极大地降低单晶硅的断裂强度。本文在300μm厚的硅片背面刻蚀100μm/75μm宽深比的深槽阵列,实验填充吸水树脂验证本方案的可行性。对于在封装管壳上加工凹槽的方案,本文基于陶瓷封装器件展开,在此结构下芯片断裂的前提是陶瓷基板断裂。首先制作一系列不同体积大小的方形凹槽模具实验研究氧化铝陶瓷基板的断裂情况,针对吸水树脂凝胶强度小和产生应力比较平均的情况,本文采用局部应力集中的方式在吸水树脂层上面放置一层带尖角的硬薄片将吸水树脂层减小到500μm以下,在保证陶瓷基板的断裂时间在三分钟以内的前提下得凹槽的最小体积为5.5mm*5.5mm*1.5mm。在最小凹槽体积的基础上,探究陶瓷基板断裂时间的影响因素,包括吸水孔面积、相同面积下不同的接触形状和温度冲击试验的影响等,优化凹槽的结构。最后,根据优化的结构制作陶瓷封装管壳,并工艺实现完整器件的制备,讨论触发后的实验效果。