Piezorezisztív érzékelő felépítése

Ebben az érzékelőben az ellenálláscsík a monokristályos szilícium membránra van integrálva integrálási eljárással, hogy szilícium piezorezisztív chipet hozzon létre, és ennek a chipnek a kerülete fixen be van csomagolva a héjba, és az elektródák vezetékei ki vannak vezetve. A piezorezisztív nyomásérzékelő, más néven szilárdtest-nyomásérzékelő különbözik a ragasztós nyúlásmérőtől, amelynek a külső erőt közvetetten kell éreznie a rugalmas érzékeny elemeken keresztül, de közvetlenül érzékeli a mért nyomást a szilícium membránon keresztül.

A szilícium membrán egyik oldala egy nagynyomású üreg, amely a mért nyomással kommunikál, a másik oldala pedig egy alacsony nyomású üreg, amely a légkörrel kommunikál. Általában a szilícium membránt rögzített kerületű körnek tervezték, és az átmérő és a vastagság aránya körülbelül 20-60. Négy P szennyeződés-ellenálló csíkot diffundálnak helyileg a kör alakú szilícium membránon, és egy teljes hídba kötik össze, amelyek közül kettő a nyomófeszültségi zónában, a másik kettő pedig a húzófeszültségi zónában található, amelyek szimmetrikusak a membrán középpontjához képest.

Ezen kívül négyzet alakú szilícium membrán és szilíciumoszlop érzékelő is található. A szilícium hengeres érzékelő szintén ellenálláscsíkokból készül a szilíciumhenger kristálysíkjának egy bizonyos irányában történő diffúzióval, és két húzófeszültség-ellenállási szalag és két nyomófeszültség-ellenállási szalag teljes hidat alkot.

A piezorezisztív érzékelő egy olyan eszköz, amelyet diffúziós ellenállással készítenek a félvezető anyag hordozóján a félvezető anyag piezorezisztív hatásának megfelelően. Szubsztrátuma közvetlenül használható mérőérzékelőként, a diffúziós ellenállás pedig híd formájában van a hordozóba kötve.

Ha a hordozót külső erő deformálja, az ellenállásértékek megváltoznak, és a híd megfelelő kiegyensúlyozatlan kimenetet produkál. A piezorezisztív érzékelőként használt hordozók (vagy membránok) főként szilíciumlapkák és germánium lapkák. A szilícium lapkákból készült szilícium piezorezisztív érzékelők, mint érzékeny anyagok egyre nagyobb figyelmet kapnak, különösen a nyomás és sebesség mérésére szolgáló szilárdtest piezorezisztív érzékelők a legelterjedtebbek.