半導(dǎo)體應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主,半導(dǎo)體是摻雜的單晶硅、鍺、銻化銦等。幾種常用半導(dǎo)體材料的特性見表9。5-5。尤其是以單晶硅zui為常見,力作用在單晶硅上,由于壓阻效應(yīng),單晶硅電阻發(fā)生變化,單晶硅電阻的變化量與其所在的晶面位置有關(guān),為提高傳感器的靈敏度,應(yīng)在壓阻系數(shù)的晶面上制作壓敏電阻。常用的晶面有[111],[110],[100] 。
表9。5-5
名稱
電阻率ρ/ω.cm
彈性模時(shí)e/×1011pa
靈敏度
晶面
硅
p型
7.8
1.87
175
[111]
n型
11.7
1.23
-132
[100]
鍺
p型
15.0
1.55
102
[111]
n型
16.6
1.55
-157
[111]
n型
1.5
1.55
-147
[111]
銻化銦
p型
0.54
-45
[100]
p型
0.01
0.745
30
[111]
n型
0.013
74.5
[100]
壓阻式壓力傳感器的結(jié)構(gòu),其核心為一塊有四個(gè)擴(kuò)散電阻的單晶硅膜片,用一個(gè)圓形環(huán)固定,將兩個(gè)氣室隔開,兩個(gè)氣室分別與被測壓力相通,膜上布四個(gè)擴(kuò)散電阻,組成一個(gè)測量電橋。