图1材料的辐射效应
非电离能损（NIEL）：高能粒子（或能量足够高的光子）与原子碰撞，将能量传递给原子，致使在晶格中处于平衡态的原子发生位移，产生空位或缺陷（又称位移损伤），如图2。
电离（Ionization）：粒子与物质相互作用，将能量传递给原子核外电子，使其摆脱原子核的束缚，产生电子-空穴对。电子和空穴都可以增加介质的导电性（甚至是绝缘体），但由于电子与空穴的迁移率不同，空穴在绝缘体中被俘获，致使电子元器件退化，且此过程存在累积效应。此外，需注意偏压的不同，最终的辐射效应会有区别。
图2位移损伤示意图
2.2不同材料的辐射损伤效应
根据材料的导电性能不同，可以将材料分为金属、半导体和绝缘体，这些材料的辐射损伤表现不同：a）金属在太空环境中可以被认为具有耐辐射性，而在核反应堆的堆芯，足够高的中子通量显著减小金属的机械强度，使金属变得易碎；b）位移损伤会使半导体的电参数和机械性能发生变化，电参数的变化具体表现在少数载流子寿命的减少，纯掺杂浓度n变小和载流子迁移率降低；c）位移损伤会使光学绝缘体材料产生损伤，对电学或结构绝缘体材料影响很小，电离效应会急剧减小绝缘体电阻、累计陷阱电荷。
2.3硅材料的辐射效应
2003年，ClarkL.Alfred的研究成果表明：辐照后硅的密度没有明显变化。此外，由于硅的弹性模量是对MEMS加速度计有重要影响的参数，Alfred采用模拟分析的方法，针对一种尺寸为800μm×40μm×10μm的共振梁器件研究了中子辐照对硅弹性模量的影响，结果如表2。从表2中可以看出，γ射线的辐照对硅材料弹性系数没有影响，而中子辐照会对硅材料弹性系数造成一定的影响，但这种影响很小，在百万分之一量级左右。
表2辐射对硅材料力学性能的影响
3MEMS加速度计的辐照试验研究
3.1辐射效应试验
国外公开MEMS器件辐射测试结果总结如表3所示：钴源辐照的MEMS加速度计其失效机理均为绝缘层充电效应，失效剂量阈值均在200Gy（Si）以上；65MeV质子辐照失效的机理为绝缘层充电效应，但155MeV质子的辐照失效机理为基准电路的质子位移损伤。
