Estrutura do sensor piezoresistivo

Neste sensor, a tira de resistencia está integrada no diafragma de silicio monocristalino mediante proceso de integración para facer un chip piezoresistivo de silicio e a periferia deste chip está empaquetada fixa na cuncha e os liderados do electrodo son levados. O sensor de presión piezoresistente, tamén coñecido como sensor de presión de estado sólido, é diferente do medidor de cepa adhesiva, que necesita sentir a forza externa indirectamente a través de elementos sensibles elásticos, pero sente directamente a presión medida a través do diafragma de silicio.

Un lado do diafragma de silicio é unha cavidade de alta presión que se comunica coa presión medida, e o outro lado é unha cavidade de baixa presión que se comunica coa atmosfera. Xeralmente, o diafragma de silicio está deseñado como un círculo con periferia fixa, e a relación de diámetro a grosor é de aproximadamente 20 ~ 60. Catro tiras de resistencia á impureza p son difundidas localmente no diafragma circular de silicio e conectadas a unha ponte completa, que son dúas en respecto á zona de compresión.

Ademais, tamén hai diafragma de silicio cadrado e sensor de columna de silicio. O sensor cilíndrico de silicio tamén está feito de tiras resistivas por difusión en certo sentido dun plano de cristal do cilindro de silicio e dúas tiras resistentes á tensión e dúas tiras resistentes á tensión compresiva forman unha ponte completa.

O sensor piezoresistivo é un dispositivo feito por resistencia á difusión no substrato de material de semiconductor segundo o efecto piezoresistivo do material de semiconductor. O seu substrato pódese usar directamente como sensor de medida e a resistencia á difusión está conectada no substrato en forma de ponte.

Cando o substrato está deformado por forza externa, os valores de resistencia cambiarán e a ponte producirá unha saída desequilibrada correspondente. Os substratos (ou diafragmas) usados ​​como sensores piezoresistivos son principalmente obleas de silicio e obleas de alemanio. Os sensores piezoresistivos de silicio feitos de obleas de silicio xa que os materiais sensibles atraeron cada vez máis a atención, especialmente os sensores piezoresistivos de estado sólido para medir a presión e a velocidade son os máis empregados.