Halvleder-tryksensorer kan opdeles i to kategorier, den ene er baseret på det grundlæggende princip om, at halvlederens PN-kryds (eller Schottky-krydset) ændres i I-υ-egenskaber under stress. Egenskaberne ved denne type trykfølsomme komponenter er meget ustabile og er ikke blevet udviklet særlig meget. Den anden er sensoren dannet baseret på den halvleder piezoresistive effekt, som er hovedtypen af halvleder tryksensor. I de tidlige dage blev de fleste af halvlederresistens -spændingsmålere indsat på de elastiske elementer for at lave forskellige spændings- og belastningstestinstrumenter. I 1960'erne, sammen med den teknologiske udvikling af halvlederintegrerede kredsløbschips, dukkede halvleder -tryksensorer med diffusionsmodstande op som piezoresistive komponenter. Denne type trykføler har en enkel og pålidelig struktur. Der er ingen relative bevægelige komponenter. Det trykfølsomme element og det elastiske element i sensoren er integreret, hvilket eliminerer mekanisk udstyrs tilbagegang og spændingsafslapning og forbedrer sensorens egenskaber.
Halvlederes piezoresistive effekt Halvledere har en egenskab relateret til ydre kræfter, det vil sige, at resistiviteten (angivet med mærket ρ) ændres med jordens kraft, som kaldes piezoresistiv effekt. Den relative ændring af resistivitet under påvirkning af enhedens jordspænding kaldes den piezoresistive koefficient og repræsenteres af mærket π. Udtrykt i matematisk formel som 墹 ρ/ρ=πσ
I formlen repræsenterer σ stress. Ændringen i modstandsværdi (R/R), som en halvledermodstand skal forårsage, når den udsættes for stress, bestemmes af ændringen i modstand, så ovennævnte relationelle ligning for den piezoresistive effekt kan også skrives som R/R=πσ
Under påvirkning af ekstern kraft forårsages visse jordspændinger (σ) og belastning (ε) i halvlederkrystallet. Det indre forhold mellem dem bestemmes af Young' s modul (Y) af råmaterialet, det vil sige Y=σ/ε
Hvis den piezoresistive effekt udtrykkes i form af den belastning, som halvlederen kan modstå, så er R/R=Gε
G kaldes tryksensorens følsomhedsfaktor, som repræsenterer den relative ændring i modstand forårsaget af enhedens belastning.
Det piezoresistive indeks eller fingerfærdighedsfaktoren er den grundlæggende fysiske parameter for den halvleder piezoresistive effekt. Forholdet mellem dem er det samme som forholdet mellem jordspænding og belastning, som bestemmes af Young' s modul af råmaterialet, det vil sige G=πY
Fordi halvlederkrystaller er anisotrope i elasticitet, ændrer Young' s modul og piezoresistive koefficient med krystalorientering. Størrelsen af den halvleder piezoresistive effekt er også tæt forbundet med halvlederens modstand. Jo lavere modstand, jo mindre værdi er følsomhedsfaktoren. Diffusionsmodstandens piezoresistive virkning bestemmes af diffusionsmodstandens krystallisationstendens og urenhedskoncentration. Den centrale urenhedskoncentration refererer til overfladeurenhedskoncentrationen af diffusionslaget.
