纳机电系统是继微机电系统之后在系统特征尺寸和效应上具有纳米技术特点的一类超小型机电一体系统,一般指特征尺寸在亚纳米到数百纳米,以纳米级结构所产生的新效应如量子效应、界面效应和纳米尺度效应等为工作特征的器件系统。纳机电系统具有高达微波频段的谐振频率,上万的品质因素,超高的力学和电学敏感度和超低的功耗等特点。目前如何实现纳米尺度下的位移传感是限制NEMS广泛应用的瓶颈。而普遍应用于MEMS器件的位移传感对于NEMS器件并不是同样适用,例如电容检测会由于梁尺寸接近纳米尺度而使得不可控的寄生效应覆盖原始信号:而对于光学检测来说随着器件尺寸远小于光源波长会带来明显的衍射效应。对于压阻传感纳米梁的分析和研究是近年来许多NEMS研究人员的重要课题,而相比于n型掺杂硅而言,P型单晶硅表现出更明显的压阻效应,P型硅压阻梁的理论分析和实验测量无论对于其力学、电学特性还是今后传感方式的研究都具有十分重要的意义。　　 本论文首先讨论了压阻效应的线性模型,随后提出了压阻效应的一般模型,并以此给出了受到大弯曲载荷下的叠加模型,并从晶格对称性的角度研究了P型掺杂硅的能带结构随外加应力的变化情况。然后研究了一维限制情况下的纳米板的能带模型,最后给出了二维限制情况下的纳米线的能带模型并给出了P型硅纳米梁的压阻系数的模型。　　 论文从实验和仿真方面研究了硅纳米梁的压阻效应。首先用半导体参数测试仪研究了纳米梁电阻值精确测量的问题,对检测得到的数据做了相应的解释并给出了合理的解决方案。随后使用衬底静电法测量了双端固支纳米梁的电阻随衬底电压的变化曲线,建立平板电容模型计算了此时的静电力大小。随后使用原子力显微镜施加点载荷测量了惠斯通电桥中的半边掺杂双端固支梁结构的电阻和电阻变化,并通过有限元分析软件Ansys仿真了从加载点到掺杂区域的应力传输,并以此估算了此时的压阻系数。在应力分析中,通过Ansys软件分别定性研究了施加点载荷、面载荷(静电力)、衬底弯曲载荷时双端固支梁和悬臂梁上表面的轴向应力分布情况,并从应力梯度的角度研究了不同施加载荷方案对于测量压阻系数的优缺点。最后设计了基于AFM检测方案的新结构版图,对于衬底弯曲法设计了参考梁对比检测的方案。