【摘要】：半导体受力时，其电阻率会随应力的变化而变化，这种现象称作压阻效应。压阻式传感器就是利用半导体的压阻效应和集成电路工艺制成的传感器。若在圆形硅膜片上扩散出四个P型电阻，构成惠斯顿电桥的四个臂，这样的敏感器件通常称为固态压阻器件，这种传感器也被称为扩散硅型传感器，如图2-41所示。图2-42所示为硅膜片型压力传感器示意图。
半导体受力时，其电阻率会随应力的变化而变化，这种现象称作压阻效应。压阻式传感器就是利用半导体的压阻效应和集成电路工艺制成的传感器。利用固体扩散技术，将P型杂质扩散到一片N型硅底层上，形成一层极薄的导电P型层，装上引线接点后，即形成扩散型半导体应变片。若在圆形硅膜片上扩散出四个P型电阻，构成惠斯顿电桥的四个臂，这样的敏感器件通常称为固态压阻器件，这种传感器也被称为扩散硅型传感器，如图2-41所示。
图2-41 固态压阻器件
1—N-Si膜片 2—P-Si导电层 3—粘贴剂 4—硅底座 5—引压管 6—Si保护膜 7—引线
半导体材料受外力或应力作用时，晶格间距改变，导致载流子迁移率及载流子浓度变化，引起电阻率发生变化，电阻变化量为应变与系数关系。
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图2-42所示为硅膜片型压力传感器示意图。压阻芯片采用周边固定的硅杯结构，封装在外壳内，在一块圆形的单晶硅膜片上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做四个等值电阻，两片位于受压应力区，另两个位于受拉应力区，组成一个全桥测量电路。当存在压差时，膜片产生形变，使两对电阻阻值发生变化，电桥失去平衡，其输出电压反映膜片两边承受的压差的大小。
图2-42 压力传感器
a）内部结构 b）硅膜片示意图
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