微电子机械系统(MEMS)可以广泛应用于日常消费器件、卫星和军事领域。近年来，随着宇航应用的发展，MEMS在宇航系统中的应用越来越受到重视。微卫星是MEMS技术集中应用的领域。由于受到重量的限制，微卫星往往只有非常少的防辐射保护层，因此，其中的MEMS器件容易受到辐射的影响。到目前为止，只有少量的关于MEMS辐射可靠性的研究。MEMS加速度计的实验结果表明，其在中等剂量范围内容易受到辐照的影响;表面工艺加工的梳齿结构和微引擎的研究表明，其只会在非常高的辐照剂量下才会有辐照效应;RF开关的研究表明，其在中等剂量范围内驱动电压受到了辐照的影响。多晶硅是表面加工MEMS器件的主要结构材料，由其制造的器件包括加速度计、陀螺仪、谐振器、压力计等，研究多晶硅辐射效应有重要意义。　　 首先本文综述了MEMS在宇航中的应用和发展趋势，介绍了已经应用的和即将被应用在航天器上的MEMS器件。随后综述了已有MEMS器件辐射效应的研究进展。介绍了辐射环境和各种辐射效应，包括伽玛辐射中的光电效应、康普顿效应、电子对效应;带电粒子辐射效应中的卢瑟福散射、轫致辐射、带电粒子与束缚电子的非弹性碰撞，以及中子的辐射效应。由于本文主要研究MEMS表面加工多晶硅的伽玛辐射效应和电子束辐射效应，因此在辐射效应的介绍中，侧重于伽玛辐射效应和电子束辐射效应的基本理论。　　 论文在伽玛辐射效应的研究中，我们设计了多晶硅电阻、悬臂梁和偏转式应变计等结构。在实验中，首次测量了多晶硅材料的伽玛辐照电阻效应，发现了压阻效应对电阻辐射效应的影响，发展了单晶硅电阻辐射效应模型并初步讨论了多晶硅辐射效应;并且首次发现了多晶硅谐振器谐振频率的伽玛辐射效应，首次提出了多晶硅应变在伽玛辐射中的作用，发展了多晶硅机械性能的伽玛辐射效应理论模型。　　 论文在电子束辐照研究中，我们设计了多晶硅电阻、悬臂梁和谐振器等结构，测量了多晶硅材料的电子束辐照电阻效应，发现了压阻效应对电阻辐射效应的影响，发展了单晶硅电阻辐射效应理论模型并初步讨论了多晶硅辐射效应理论;首次发现了多晶硅谐振器谐振频率的电子束辐射效应，提出了多晶硅应变在电子束辐射效应中的作用，发展了多晶硅机械性能的电子束辐射效应理论模型。　　 伽玛射线和电子束辐照会造成多晶硅材料辐照后电阻率上升。同时，压阻效应会使得多晶硅双端固支梁的电阻随着其应变的改变而改变。但是不论是伽玛辐照还是电子束辐照，压阻效应造成的电阻变化都相对较小;伽玛辐照会造成多晶硅双端固支梁应力的下降，而电子束辐照会造成多晶硅双端固支梁应力的上升;伽玛辐照会造成多晶硅谐振器谐振频率的下降，而电子束辐照会造成多晶硅谐振器谐振频率的上升。　　 本文关于表面微加工多晶硅结构的伽玛和电子束辐射效应的研究，为MEMS辐射效应的研究提供了新的结果。以前的MEMS辐射效应研究仍然和集成电路辐射效应研究一样集中于介电层电荷堆积效应的研究。本文的工作表明，多晶硅电学性能和机械性能都会因为辐照而改变，并且多晶硅应变的变化会直接影响到比如谐振器这样的MEMS器件的性能。这些结论对多晶硅MEMS器件的宇航应用有着一定的参考价值。