Struktura piezorezistivního senzoru

V tomto senzoru je odporový pásek integrován na monokrystalickou křemíkovou membránu integračním procesem, aby se vytvořil křemíkový piezorezistivní čip, a obvod tohoto čipu je pevně zabalen v plášti a elektrodové vodiče jsou vyvedeny. Piezorezistivní tlakový senzor, také známý jako polovodičový tlakový senzor, se liší od adhezivního tenzometru, který potřebuje cítit vnější sílu nepřímo přes elastické citlivé prvky, ale přímo cítí měřený tlak přes silikonovou membránu.

Jedna strana křemíkové membrány je vysokotlaká dutina komunikující s měřeným tlakem a druhá strana je nízkotlaká dutina komunikující s atmosférou. Obecně je silikonová membrána navržena jako kruh s pevným obvodem a poměr průměru k tloušťce je asi 20 ~ 60. Na kruhové silikonové membráně jsou lokálně difundovány čtyři proužky odporu proti nečistotám P a spojeny do plného můstku, z nichž dva jsou v zóně tlakového napětí a další dva jsou v zóně tahového napětí, které jsou symetrické vzhledem ke středu membrány.

Kromě toho jsou zde také čtvercové křemíkové membrány a křemíkový sloupcový senzor. Křemíkový válcový snímač je rovněž vyroben z odporových proužků difúzí v určitém směru krystalové roviny křemíkového válce a dva odporové proužky v tahu a dva odporové proužky v tlaku tvoří plný můstek.

Piezorezistivní snímač je zařízení vyrobené difúzním odporem na substrátu polovodičového materiálu podle piezorezistivního efektu polovodičového materiálu. Jeho substrát lze přímo použít jako měřicí senzor a difúzní odpor je v substrátu zapojen ve formě můstku.

Když je substrát deformován vnější silou, hodnoty odporu se změní a můstek bude produkovat odpovídající nevyvážený výstup. Substrátmi (nebo membránami) používanými jako piezorezistivní senzory jsou hlavně křemíkové destičky a germaniové destičky. Křemíkové piezorezistivní snímače vyrobené z křemíkových plátků jako citlivých materiálů přitahují stále více pozornosti, zejména pevnolátkové piezorezistivní snímače pro měření tlaku a rychlosti jsou nejpoužívanější.