应力作用下介质的介电常数会由于介电电致伸缩效应发生变化。热氧化SiO2作为介质，广泛用于MEMS和集成电路中，在应力作用下其介电特性的改变将直接影响相关电容器件的性能。本文针对目前没有介电电致伸缩系数的理论计算公式，对热氧化SiO2中的介电电致伸缩效应实验研究不深入的现状，从理论和实验两方面研究了热氧化SiO2介质材料中的介电电致伸缩效应。主要内容如下：
　　 ⑴从电动力学出发，利用介电常数变化和应力之间的线性关系，推导了各向同性电介质在约束和无约束边界条件下的介电电致伸缩系数M12和M11的计算公式，计算了两种边界条件下热氧化SiO2介质材料的介电电致伸缩系数。理论计算公式表明，介电电致伸缩系数只与电介质的初始介电常数、杨氏模量和泊松比有关。
　　 ⑵研究了气压、横向应力、纵向应力等不同加载方式，设计制备了相应结构的热氧化SiO2介质MEMS电容，配合设计的压力腔、三维台等应力加载装置，用LCR测试仪测量应力作用下电容的变化。针对不同的SiO2电容结构，推导了不同受力状态下的电容变化计算公式，测量了各种受力状态下的介电电致伸缩系数，分析了热氧化SiO2介质介电常数的变化。
　　 ⑶设计了基于FPGA的直流充放电电容测量系统。该系统利用SPARTAN-3E开发板的AD、LCD资源，发挥FPGA并行、高速的特性，通过采集等时间间隔电容充电电压，实现了电容值测量的功能。并尝试将测量系统用于介电电致伸缩效应的研究。
　　 ⑷本文的介电电致伸缩系数的理论推导，为研究介电电致伸缩效应提供了一定的理论基础。实验研究和FPGA测量系统，是对介电电致伸缩效应研究进行的一种尝试。