используя легирование, можно получить устройства на основе кремния p- и n-типов,

Относительное изменение сопротивления при единичной деформации  называют тензосопротивлением (пьезосопротивлением). У металлов тензоэффект примерно равен 0,3, и при типичном значении коэффициента Пуассона 0,5 получается значение тензочувствительности около 2. Однако у кремния тензоэффект может быть больше 100. Слагаемое, учитывающее тензоэффект, становится доминирующим в выражении для определения тензочувствительности. При использовании полупроводниковых тензодатчиков можно увеличить значение тензочувствительности до 150. У полупроводниковых тензодатчиков имеются следующие достоинства:

— чувствительные элементы легко могут быть сконструированы для определенных применении так, чтобы обеспечить максимальную чувствительность;

— несложно произвести подгонку чувствительных элементов, необходимую для измерений по мостовой схеме;

— просто решаются задачи миниатюризации;

— можно организовать массовое производство на базе кремниевой технологии;

— используя легирование, можно получить устройства на основе кремния pи n-типов, имеющие противоположные знаки тензоэффекта. Также стоит отметить, что различные кристаллографические ориентации обладают разным по величине тен-зоэффектом.

Наибольшим недостатком полупроводниковых тензорезистивных приборов является их значительная температурная чувствительность. На тензоэффект влияет температура. Эта зависимость уменьшается при увеличении уровня легирования, но при сильном легировании ослабляется и само тензосопротивление. Необходимо также помнить, что полупроводниковые материалы характеризуются большим температурным коэффициентом сопротивления, что служит причиной флуктуации сопротивления чувствительного элемента в недеформированном состоянии. Оба эти эффекта можно минимизировать, используя компенсаторные схемы, например мостовую. Положение нуля может смещаться в результате температурозависимого дрейфа из-за механических напряжений, возникающих в процессе изготовления. Для минимизации этих эффектов необходимо тщательно продумывать конструкцию.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector