氮化硅(SiNxH)薄膜通常用作微测辐射热计焦平面阵列的支撑层、绝缘或隔热层。通过射频等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备了富硅型(0.80≤x≤1.16)氮化硅薄膜，利用X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外透射光谱(FTIR)分析了薄膜的微观结构。发现薄膜内部保存了Si3N4基本结构单元，除此之外，波数位于790，820和950 cm-1的Si-N键的伸缩振动峰分别对应为Si3-Si-N，N2-Si-H2，及H-Si-N3结构单元；运用曲率方法测量了不同硅烷(SiH4)流量条件下制备的氮化硅薄膜样品的残余应力，发现薄膜应力一般表现为张应力，但随着硅烷流量的增大，薄膜的张应力减小。理论分析发现，H-Si-N3结构单元使薄膜呈现张应力，而Si3-Si-N结构单元以及Si-Si 键相对地表现为压应力。因此，通过优化制备工艺，获取理想的薄膜微观结构，能更理性地调控薄膜的残余应力。