Struktur sensor piezoresistif

Dalam sensor ini, strip resistor diintegrasikan pada diafragma silikon monokristalin dengan proses integrasi untuk membuat chip piezoresistif silikon, dan pinggiran chip ini dikemas secara lekat dalam cangkang, dan timah elektroda diarahkan. Sensor tekanan piezoresistif, juga dikenal sebagai sensor tekanan solid-state, berbeda dari pengukur regangan perekat, yang perlu merasakan gaya eksternal secara tidak langsung melalui elemen sensitif elastis, tetapi secara langsung merasakan tekanan yang diukur melalui diafragma silikon.

Salah satu sisi diafragma silikon adalah rongga bertekanan tinggi yang berkomunikasi dengan tekanan yang diukur, dan sisi lainnya adalah rongga bertekanan rendah yang berkomunikasi dengan atmosfer. Secara umum, diafragma silikon dirancang sebagai lingkaran dengan pinggiran tetap, dan rasio diameter dengan ketebalan adalah sekitar 20 ~ 60. Empat P strip resistensi pengotor dipfusi secara lokal pada diafrag silikon melingkar dan dihubungkan ke dalam jembatan penuh, dua di antaranya dalam zona tegangan kompresif dan dua lainnya berada di zona stres tegang.

Selain itu, ada juga diafragma silikon persegi dan sensor kolom silikon. Sensor silindris silikon juga terbuat dari strip resistif dengan difusi dalam arah tertentu dari bidang kristal silinder silikon, dan dua strip resistif tegangan tarik dan dua strip resistif tegangan tekan membentuk jembatan penuh.

Sensor piezoresistif adalah perangkat yang dibuat oleh resistansi difusi pada substrat bahan semikonduktor sesuai dengan efek piezoresistif dari bahan semikonduktor. Substratnya dapat secara langsung digunakan sebagai sensor pengukuran, dan resistansi difusi terhubung dalam substrat dalam bentuk jembatan.

Ketika substrat dideformasi oleh gaya eksternal, nilai resistansi akan berubah dan jembatan akan menghasilkan output yang tidak seimbang. Substrat (atau diafragma) yang digunakan sebagai sensor piezoresistif terutama wafer silikon dan wafer germanium. Sensor silikon piezoresistif yang terbuat dari wafer silikon karena bahan sensitif telah menarik lebih banyak dan lebih banyak perhatian, terutama sensor piezoresistif solid-state untuk mengukur tekanan dan kecepatan adalah yang paling banyak digunakan.