《压阻式传感器》PPT课件 (2)

感谢下 载
减小；表面杂质浓度相同时， 20
P型硅的压阻系数值比N型硅 1018
1019
1020
的（绝对）值高，因此选P型 1021
Ns (cm-3)
硅有利于提高敏感元件的灵
敏度。
P型硅
N型硅
001
001 110 110
r
此图为灵敏度曲线
本章要求掌握的内容 扩散硅压阻式传感器的基本原理 扩散硅压阻式传感器的灵敏度系数是金属丝应 变片传感器的50～100倍 扩散硅压阻式传感器的特点及应用场合
第8章 压阻式传感器
固体受到力的作用后，其电阻率（或电阻）就要发生变化，这种现象称 为压阻效应。压阻式传感器是利用固体的压阻效应制成的一种测量装置。 分类:
粘贴型压阻式传感器(传感元件是用半导体材料的体电阻制成的粘贴式应变 片)
扩散型压阻式传感器(它的传感元件是利用集成电路工艺，在半导体材料 的基片上制成的扩散电阻。
k y
ky
对应应变片
dR (1 2 E)
R
ky
=
8.2 晶向的表示方法
结晶体是具有多面体形态的固体，由分子、 原子或离子有规则排列而成。这种多面体的表 面由称为晶面的多个平面围合而成，晶面与镜 面相交的直线称为晶棱，晶棱的交点称为晶体 的顶点。
硅为立方晶体结构。为了说明 z
y
晶格点阵的配置和确定晶面的位置，
芯片，就是选择压阻效应最大的晶向来布置电
阻条。同时利用硅晶体各向异性、腐蚀速率不
同的特性，采用腐蚀工艺来制造硅杯形的压阻
芯片。
扩散深度 为数微米
根据晶体力学分析，在晶轴坐标内，单
晶硅的压阻系数有36个独立分量，但结合使
用条件，有效的独立分量只有3个：11、12
和 44 。纵向、横向、剪切压阻系数是相对
立方晶体3个坐标而得。
8.4 影响压阻系数的因素
影响压阻系数
-1 或 44/(10-11 m2N-1)
大小的主要因素是扩散杂质 120 的表面浓度和环境温度。压 100 阻系数与扩散杂质表面浓度 80
27℃ 44（P 型 Si）
Ns的关系如图所示。压阻系
数随扩散杂质浓度的增加而
60
40Байду номын сангаас
11（N 型 Si）
通常引进一组对称轴，称为晶轴，
用X、Y、Z表示。
x
1 00 z 001
y
010
110 100
111
111
010
x 对于同一单晶，不同晶面上原子的
分布不0011同00 。各镜面上的100 原子密度不同110，所表现
出的性质也不相同。单晶硅是各向异性材料，
取向不同，则压阻效应不同。硅压阻传感器的