+8618149523263

المبادئ الأساسية لأجهزة استشعار ضغط أشباه الموصلات

Jun 21, 2021

يمكن تقسيم مستشعرات ضغط أشباه الموصلات إلى فئتين ، واحدة تستند إلى المبدأ الأساسي بأن تقاطع PN لأشباه الموصلات (أو تقاطع Schottky) يتغير في خصائص I-υ تحت الضغط. خصائص هذا النوع من المكونات الحساسة للضغط غير مستقرة للغاية ولم يتم تطويرها بشكل كبير. والآخر هو جهاز الاستشعار التي شكلت على أساس تأثير بيزوريزيستيفي أشباه الموصلات، وهو النوع الرئيسي من استشعار ضغط أشباه الموصلات. في الأيام الأولى ، تم لصق معظم مقاييس سلالة مقاومة أشباه الموصلات على العناصر المرنة لصنع أدوات اختبار الإجهاد والإجهاد المختلفة. في 1960s، جنبا إلى جنب مع التطور التكنولوجي لأشباه الموصلات رقائق الدائرة المتكاملة، وأجهزة استشعار ضغط أشباه الموصلات مع مقاومات الانتشار كما ظهرت مكونات الزوهرستية. هذا النوع من أجهزة الاستشعار الضغط لديه بنية بسيطة وموثوق بها. لا توجد مكونات نقل نسبية. يتم دمج عنصر الضغط الحساس والعنصر المرن للمستشعر ، مما يزيل تخلف المعدات الميكانيكية وتخفيف التوتر ، ويحسن خصائص المستشعر.


تأثير الزوهرية لأشباه الموصلات لها سمة تتعلق القوى الخارجية، وهذا هو، المقاومة (المشار إليها بالعلامة ρ) التغييرات مع قوة الأرض، والذي يسمى تأثير الزوهرية. يسمى التغيير النسبي للمقاومة تحت عمل الإجهاد الأرضي للوحدة معامل الزوهرزيوني ويمثله العلامة π. يعبر عنه في الصيغة الرياضية كما 墹ρ/ρ=πσ


في الصيغة، σ يمثل الإجهاد. يتم تحديد التغير في قيمة المقاومة (R / R) التي يحتاج مقاوم أشباه الموصلات إلى إحداثها عند تعرضه للإجهاد من خلال التغيير في المقاومة ، لذلك يمكن أيضا كتابة المعادلة العلائقية أعلاه لتأثير الزوهرستية ك R / R = πσ


تحت عمل القوة الخارجية ، تحدث بعض الضغوط الأرضية (σ) والإجهاد (ε) في بلورة أشباه الموصلات. يتم تحديد العلاقة الداخلية بينهما من خلال معامل الشباب (Y) من المواد الخام، أي Y = σ/ε


إذا تم التعبير عن تأثير الزوهرة من حيث السلالة التي يمكن لأشباه الموصلات تحملها ، ثم R / R = Gε


يسمى G عامل الحساسية لمستشعر الضغط ، والذي يمثل التغير النسبي في المقاومة الناجم عن سلالة الوحدة.


مؤشر الزهورية أو عامل البراعة هو المعلمة الفيزيائية الأساسية للتأثير الزائري لأشباه الموصلات. العلاقة بينهما هي نفس العلاقة بين الإجهاد الأرضي والإجهاد ، والتي تحددها معامل الشباب للمادة الخام ، أي G = πY


لأن بلورات أشباه الموصلات هي غير منشط الذهن في مرونة, تغيير معامل يونغ ومعامل بيزوريزيستيفي مع التوجه الكريستال. يرتبط حجم تأثير زنزوريستية أشباه الموصلات أيضا ارتباطا وثيقا بمقاومة أشباه الموصلات. كلما انخفضت المقاومة، كلما كانت قيمة عامل الحساسية أقل. يتم تحديد التأثير الزوهري لمقاوم الانتشار من خلال ميل التبلور وتركيز النجاسة لمقاوم الانتشار. يشير تركيز الشوائب الرئيسي إلى تركيز الشوائب السطحية لطبقة الانتشار.

20210618022332894

إرسال التحقيق