半导体压力传感器基础专业知识介绍

半导体压力传感器基本原理

半导体压力传感器可分成两大类，一类是依据半导体PN结(或肖特基结)在应力作用下，I-υ特性产生变化的基本原理做成的各种压敏二极管或晶体管。这类压力光敏感元器件的特性很不稳定，未得到较大的发展。另一类是依据半导体压阻效应形成的感应器，它是半导体压力传感器的主要种类。初期大多数是将半导体电阻应变片粘贴在弹性元件上，做成各种应力和应变力的检测仪器。六十年代，伴随着半导体集成电路芯片技术性的发展，出现了由扩散电阻器做为压阻元器件的半导体压力传感器。这类压力传感器构造简易靠谱，沒有相对运动构件，传感器的压力敏感元件和弹性元件合为一体，免去了机械设备落后和应力松弛，提升了传感器的特性。

半导体的压阻效应半导体具备一种与外力相关的特性，即电阻率(以标记ρ表明)随所承担的地力而改变，称之为压阻效应。单位地应力作用下所产生的电阻率的相对变化，称之为压阻系数，以标记π表示。以数学式表示为 墹ρ/ρ=πσ

式中σ表示应力。半导体电阻承受应力时需造成的电阻值的变化(墹R/R)，由电阻的变化所决策，因此以上压阻效应的关系式也可写出墹R/R=πσ

在外力的作用下，半导体结晶中造成一定的地应力(σ)和应变(ε)，他们间的内在联系，由原材料的杨氏模量(Y)决定，即Y=σ/ε

若以半导体所能是承受的应变来表示压阻效应，则是墹R/R=Gε