Pjezoresistīvā sensora struktūra

Šajā sensorā rezistora sloksne tiek integrēta monokristāliskā silīcija diafragmā ar integrācijas procesu, lai izveidotu silīcija pjezorezistīvu mikroshēmu, un šīs mikroshēmas perifērija ir fiksēti iesaiņota apvalkā, un elektrodu vadi tiek izvadīti. Pjezoresistīvs spiediena sensors, kas pazīstams arī kā cietā stāvokļa spiediena sensors, atšķiras no līmes celma mērītāja, kam ārējais spēks ir jājūt netieši caur elastīgi jutīgiem elementiem, bet tieši izjūt izmērīto spiedienu caur silīcija diafragmu.

Silīcija diafragmas viena puse ir augsta spiediena dobums, kas sazinās ar izmērīto spiedienu, bet otra ir zema spiediena dobums, kas sazinās ar atmosfēru. Parasti silīcija diafragma ir veidota kā aplis ar fiksētu perifēriju, un diametra un biezuma attiecība ir aptuveni 20 ~ 60. Četras Piematības pretestības sloksnes tiek izkliedētas lokāli uz apļveida silīcija diafragmas un savienotas pilnā tiltā, no kurām divas ir saspriežas stresa zonā, bet otra - tensiles zonā, kas ir simtiski.

Turklāt ir arī kvadrātveida silīcija diafragma un silīcija kolonnu sensors. Silīcija cilindriskais sensors ir izgatavots arī no pretestīgām sloksnēm ar difūziju noteiktā silīcija cilindra kristāla plaknes virzienā, un divas stiepes sprieguma izturīgas sloksnes un divas spiedes sprieguma izturīgas sloksnes veido pilnu tiltu.

Pjezoresistiskais sensors ir ierīce, kas izgatavota no difūzijas pretestības pusvadītāju materiāla substrātam saskaņā ar pusvadītāju materiāla pjezorezistīvo efektu. Tā substrātu var tieši izmantot kā mērīšanas sensoru, un difūzijas pretestība ir savienota substrātā tilta veidā.

Kad substrātu deformē ārējais spēks, pretestības vērtības mainīsies un tilts radīs atbilstošu nesabalansētu izvadi. Substrāti (vai diafragmas), ko izmanto kā pjezoresistiskus sensorus, galvenokārt ir silīcija vafeles un germānija vafeles. Silīcija pjezoresistīvie sensori, kas izgatavoti no silīcija vafelēm kā jutīgiem materiāliem, ir piesaistījuši arvien lielāku uzmanību, it īpaši cietā stāvokļa pjezoresistīvie sensori spiediena un ātruma mērīšanai ir visplašāk izmantotie.