+8618149523263

Halvleder tryk sensor struktur

Jun 21, 2021

Trykføleren anvender en monokrystallinsk siliciumplade af N-typen som substrat. For det første laves siliciumskiven til et duktilt kraftbærende element med et bestemt geometrisk mønster. Her er den kraftbærende position af single crystal silicium wafer lavet til fire P-type diffuse modstande langs forskellige krystalretninger, og derefter bruges de fire modstande til at danne fire Arm Wheatstone bro, under påvirkning af ekstern kraft, ændringen af modstandsværdi bliver elektrisk signaloutput. Denne Wheatstone -bro med trykeffekt er hjertet i tryksensoren og kaldes generelt et piezoresistivt brokredsløb (figur 1). Kendetegnene ved det piezoresistive brokredsløb er: ①Modstandsværdien for de fire arme i brokredsløbet er den samme (alle R0); Pie Den piezoresistive effekt af de tilstødende arme i brokredsløbet har samme nominelle værdi og modsatte tegn; ResistanceModstanden på de fire arme i brokredsløbet Temperaturkoefficienten er den samme og ved den samme temperatur fra start til slut. På figuren er R0 modstandsværdien, når der ikke er spænding ved indetemperaturen; 墹 RT er ændringen forårsaget af temperaturkoefficienten for modstand (α), når temperaturen ændres; 墹 Rδ er modstandsændringen forårsaget af belastningskraften (ε); broen Udgangsspændingen er u=I0 og Rδ=I0RGδ (konstant strømkildebro)

20210618022652564

I formlen er I0 den konstante strømkildestrøm, og E er den konstante spændings kildespænding. Udgangsspændingen for det piezoresistive brokredsløb er umiddelbart positivt korreleret med belastningskraften (ε) og har intet at gøre med RT forårsaget af modstandens temperaturkoefficient, hvilket i høj grad reducerer induktorens temperaturdrift. Den mest anvendte halvleder trykføler er en sensor til test af væsketryk. Nøglestrukturen er alle membrankasser bestående af fotovoltaiske celle -råmaterialer (figur 2). Membranen laves til en kopform, og indersiden af ​​koppen er en del af den ydre kraft, og trykbrokredsløbet laves på bunden af ​​koppen. Brug det samme silicium -krystalmateriale til at lave en cirkulær piedestal, og bind derefter membranen til piedestalen. Denne slags tryksensor har fordelene ved høj følsomhed, lille størrelse, størkning osv. Og har været meget udbredt i flyselskaber, rumfart, instrumentering og medicinsk udstyr.

20210618022612968

Send forespørgsel