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半導(dǎo)體單晶硅固態(tài)壓阻壓力傳感器

發(fā)布時(shí)間:2019-10-28 09:53人氣:

半導(dǎo)體單晶硅材料在受到外力作用,產(chǎn)生肉眼根本察覺(jué)不到的極微小應(yīng)變時(shí),其原子結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電子能級(jí)狀態(tài)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致其電阻率劇烈的變化,由其材料制成的電阻也就出現(xiàn)極大變化,這種物理效應(yīng)叫壓阻效應(yīng)。人類(lèi)是在本世紀(jì)五十年代才開(kāi)始發(fā)現(xiàn)和研究這一效應(yīng)的應(yīng)用價(jià)值的。
       利用壓阻效應(yīng)原理,采用三維集成電路工藝技術(shù)及一些專(zhuān)用特殊工藝,在單晶硅片上的特定晶向,制成應(yīng)變電阻構(gòu)成的惠斯登檢測(cè)電橋,并同時(shí)利用硅的彈性力學(xué)特性,在同一硅片上進(jìn)行特殊的機(jī)械加工,集應(yīng)力敏感與力電轉(zhuǎn)換檢測(cè)于一體的這種力學(xué)量傳感器,稱(chēng)為固態(tài)壓阻傳感器。
        以氣、液體壓強(qiáng)為檢測(cè)對(duì)象的則稱(chēng)為固態(tài)壓阻壓力傳感器,它誕生于六十年代末期。顯然,它較之傳統(tǒng)的膜合電位計(jì)式,力平衡式,變電感式,變電容式,金屬應(yīng)變片式及半導(dǎo)體應(yīng)變片式傳感器技術(shù)上先進(jìn)得多,目前仍是壓力測(cè)量領(lǐng)域最新一代傳感器。由于各自的特點(diǎn)及局限性,它雖然不能全面取代上述各種力學(xué)量傳感器,但是,從八十年代中期以后,在美,日,歐傳感器市場(chǎng)上,它已是壓力傳感器中執(zhí)牛耳的品種,并與壓電式幾乎平分了加速度傳感器的國(guó)際市場(chǎng)。目前,在以大規(guī)模集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)介入為特色的智能傳感器技術(shù)中,由于它能做成單片式多功能復(fù)合敏感元件來(lái)構(gòu)成智能傳感器的基礎(chǔ),因此,它仍然最受矚目。

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