A félvezető nyomásérzékelők két kategóriába sorolhatók, az egyik azon az elven alapul, hogy a félvezető PN átmenet (vagy Schottky-átmenet) I-υ karakterisztikája feszültség hatására megváltozik. Ennek a nyomásérzékeny elemnek a teljesítménye nagyon instabil, és nem sokat fejlődött. A másik a félvezető piezorezisztív effektuson alapuló érzékelő, amely a félvezető nyomásérzékelők fő változata. A kezdeti időkben a félvezető nyúlásmérőket többnyire rugalmas elemekhez rögzítették, hogy különféle feszültség- és nyúlásmérő eszközöket készítsenek. Az 1960-as években a félvezető integrált áramköri technológia fejlődésével megjelent a félvezető nyomásérzékelő, piezorezisztív elemként diffúziós ellenállással. Ez a fajta nyomásérzékelő egyszerű és megbízható szerkezettel rendelkezik, nincsenek relatív mozgó alkatrészei, és az érzékelő nyomásérzékeny eleme és rugalmas eleme integrálva van, ami elkerüli a mechanikai késést és kúszást, és javítja az érzékelő teljesítményét.

A félvezető piezorezisztív hatása A félvezetőnek van egy külső erőhöz kapcsolódó jellemzője, vagyis az ellenállás (amelyet a ρ szimbólum képvisel) az általa viselt feszültséggel változik, amit piezorezisztív hatásnak nevezünk. Az egységnyi feszültség hatására az ellenállás relatív változását piezorezisztív együtthatónak nevezzük, amelyet a π jellel fejezünk ki. Matematikailag kifejezve: ρ/ρ = π σ.

Ahol σ feszültséget jelent. A feszültség alatti félvezető ellenállás okozta ellenállásérték változást (R/R) elsősorban az ellenállás változása határozza meg, így a piezorezisztív hatás kifejezése R/R=πσ-ként is felírható.

Külső erő hatására a félvezető kristályokban bizonyos feszültség (σ) és alakváltozás (ε) keletkezik, amelyek közötti kapcsolatot az anyag Young-modulusa (Y), azaz Y=σ/ε határozza meg.

Ha a piezorezisztív hatást a félvezető feszültsége fejezi ki, akkor R/R=Gε.

G-t a nyomásérzékelő érzékenységi tényezőjének nevezzük, amely az ellenállás értékének relatív változását jelenti egységnyi feszültség hatására.

A piezorezisztív együttható vagy érzékenységi tényező a félvezető piezorezisztív hatás alapvető fizikai paramétere. A köztük lévő kapcsolatot, csakúgy, mint a feszültség és a deformáció kapcsolatát, az anyag Young-modulusa határozza meg, azaz g = π y.

A félvezető kristályok rugalmassága anizotrópiája miatt a Young-modulus és a piezorezisztív együttható a kristály orientációjával változik. A félvezető piezorezisztív hatásának nagysága szintén szorosan összefügg a félvezető ellenállásával. Minél kisebb az ellenállás, annál kisebb az érzékenységi tényező. A diffúziós ellenállás piezorezisztív hatását a kristály orientációja és a diffúziós ellenállás szennyező koncentrációja határozza meg. A szennyezőanyag-koncentráció elsősorban a diffúziós réteg felületi szennyezőanyag-koncentrációját jelenti.