Structuur van piëzoresistieve sensor

In deze sensor is de weerstandsstrip door middel van een integratieproces op het monokristallijne siliciumdiafragma geïntegreerd om een ​​piëzoresistieve siliciumchip te maken, en de omtrek van deze chip is vast in de schaal verpakt en de elektrodedraden worden naar buiten geleid. Piëzoresistieve druksensor, ook bekend als solid-state druksensor, verschilt van zelfklevende spanningsmeter, die de externe kracht indirect via elastisch gevoelige elementen moet voelen, maar de gemeten druk direct via het siliciummembraan voelt.

De ene kant van het siliciumdiafragma is een hogedrukholte die communiceert met de gemeten druk, en de andere kant is een lagedrukholte die communiceert met de atmosfeer. Over het algemeen is het siliciumdiafragma ontworpen als een cirkel met een vaste omtrek, en de verhouding tussen diameter en dikte is ongeveer 20 ~ 60. Vier P-onzuiverheidsweerstandsstrips worden lokaal op het cirkelvormige siliciumdiafragma verspreid en verbonden tot een volledige brug, waarvan er twee bevinden zich in de drukspanningszone en de andere twee bevinden zich in de trekspanningszone, die symmetrisch zijn ten opzichte van het midden van het diafragma.

Daarnaast zijn er ook vierkante siliciumdiafragma- en siliciumkolomsensoren. De cilindrische siliciumsensor is ook gemaakt van weerstandsstrips door diffusie in een bepaalde richting van een kristalvlak van de siliciumcilinder, en twee trekspanningsweerstandsstrips en twee drukspanningsweerstandsstrips vormen een volledige brug.

Piëzoresistieve sensor is een apparaat dat is gemaakt door diffusieweerstand op het substraat van halfgeleidermateriaal volgens het piëzoresistieve effect van halfgeleidermateriaal. Het substraat kan direct als meetsensor worden gebruikt en de diffusieweerstand is in de vorm van een brug in het substraat aangesloten.

Wanneer het substraat wordt vervormd door externe krachten, zullen de weerstandswaarden veranderen en zal de brug een overeenkomstige ongebalanceerde output produceren. De substraten (of diafragma's) die als piëzoresistieve sensoren worden gebruikt, zijn voornamelijk siliciumwafels en germaniumwafels. Silicium-piëzoresistieve sensoren gemaakt van siliciumwafels als gevoelige materialen hebben steeds meer aandacht getrokken, vooral de solid-state piëzoresistieve sensoren voor het meten van druk en snelheid worden het meest gebruikt.