航空航天、石化和汽车等领域对于恶劣环境下的高温传感测试提出了更高的要求,然而现有的高温压力传感器难以在超过600℃的高温下稳定地工作。最近有研究表明,聚合物衍生陶瓷中的Si CN陶瓷在高温下依然具有优异的稳定性和高达1000～4200的压阻因子。但其压阻机理还未弄清,而相关薄膜结构的制备及分析对相关微纳传感器件的开发具有重要意义。本文通过磁控溅射法研究了不同工艺条件对Si CN薄膜压阻性能的影响。结果表明,当碳靶功率、氮化硅靶功率和靶基距离分别为80 W、100 W、8 cm时,在最优制备工艺下得到的Si CN薄膜压阻因子可高达7290,远高于现有压阻薄膜材料的压阻因子。在0.5、1.05、2.25和3.4 MPa的压力作用下,该压阻薄膜体系的压阻因子分别为7290、5671、3502和2573,表明该材料在大量程下依然具有较高的灵敏度。此外,各种工艺条件下制备得到的Si CN薄膜与硅基板的临界载荷范围为21.4～36.55 N,证实了本工作采用磁控溅射法制备得到的薄膜体系具有良好的膜基结合力。为进一步探究非晶Si CN压阻性能的机理,利用第一性原理方法研究了非晶Si CN模型在受压前后的原子结构及电子特性的变化。结果表明,自由碳导电相之间的距离以及和Si3N4区域Si-C键的生成对Si CN的压阻效应具有较大的影响,当自由碳距离为1.8（?）时最有利于形成隧穿效应并得到优异的压阻性能。此外,计算得到受压前后材料的带隙变化率与实验中的电阻变化率具有相同的趋势,所建立的计算方法可用于评估Si CN材料的纳米结构-压阻性能关系。本工作提出的Si CN薄膜制备及分析方法为新型MEMS压阻传感器的开发提供了重要的参考。