Halfgeleiderdruksensoren kunnen in twee categorieën worden verdeeld. De ene is gebaseerd op het principe dat de I-υ-karakteristieken van halfgeleider-PN-overgangen (of schottky-overgangen) veranderen onder spanning.De prestaties van dit drukgevoelige element zijn zeer onstabiel en zijn nog niet sterk ontwikkeld.De andere is de sensor op basis van een piëzoresistief halfgeleidereffect, de belangrijkste variant van halfgeleiderdruksensoren.Vroeger werden halfgeleider-rekstrookjes meestal bevestigd aan elastische elementen om verschillende spannings- en rekmeetinstrumenten te maken.In de jaren zestig, met de ontwikkeling van halfgeleider-geïntegreerde schakelingen, verscheen een halfgeleiderdruksensor met diffusieweerstand als piëzoresistief element.Dit soort druksensor heeft een eenvoudige en betrouwbare structuur, geen relatieve bewegende delen, en het drukgevoelige element en het elastische element van de sensor zijn geïntegreerd, wat mechanische vertraging en kruip vermijdt en de prestaties van de sensor verbetert.

Piëzoresistief effect van halfgeleider Halfgeleider heeft een kenmerk dat verband houdt met externe krachten, dat wil zeggen dat de soortelijke weerstand (weergegeven door symbool ρ) verandert met de spanning die het draagt, wat het piëzoresistieve effect wordt genoemd.De relatieve verandering van de soortelijke weerstand onder invloed van eenheidsspanning wordt piëzoresistieve coëfficiënt genoemd, die wordt uitgedrukt door het symbool π.Wiskundig uitgedrukt als ρ/ρ = π σ.

Waar σ spanning vertegenwoordigt.De verandering van de weerstandswaarde (R/R) veroorzaakt door halfgeleiderweerstand onder spanning wordt voornamelijk bepaald door de verandering van de weerstand, dus de uitdrukking van het piëzoresistieve effect kan ook worden geschreven als R/R=πσ.

Onder invloed van externe kracht worden bepaalde spanningen (σ) en rek (ε) gegenereerd in halfgeleiderkristallen, en de relatie daartussen wordt bepaald door Young's modulus (Y) van het materiaal, dat wil zeggen Y = σ/ε.

Als het piëzoresistieve effect wordt uitgedrukt door de spanning op de halfgeleider, is het R/R=Gε.

G wordt de gevoeligheidsfactor van de druksensor genoemd, die de relatieve verandering van de weerstandswaarde onder eenheidsbelasting vertegenwoordigt.

Piëzoresistieve coëfficiënt of gevoeligheidsfactor is de fysieke basisparameter van het piëzoresistieve effect van halfgeleiders.De relatie daartussen wordt, net als de relatie tussen spanning en rek, bepaald door de Young-modulus van het materiaal, dat wil zeggen g = π y.

Vanwege de anisotropie van halfgeleiderkristallen in elasticiteit, veranderen de modulus en de piëzoresistieve coëfficiënt van Young met de kristaloriëntatie.De omvang van het piëzoresistieve effect van halfgeleiders hangt ook nauw samen met de soortelijke weerstand van halfgeleiders.Hoe lager de soortelijke weerstand, hoe kleiner de gevoeligheidsfactor.Het piëzoresistieve effect van diffusieweerstand wordt bepaald door de kristaloriëntatie en onzuiverheidsconcentratie van diffusieweerstand.De onzuiverheidsconcentratie heeft hoofdzakelijk betrekking op de oppervlakteonzuiverheidsconcentratie van de diffusielaag.