半导体硅材料的压阻效应

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划半导体硅材料的压阻效应　　第二节压阻式传感器　　固体受到作用力后，电阻率就要发生变化，这种效应称为压阻效应。半导体材料的这种效应特别强。利用半导体材料做成的压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成的粘贴式应变片；另一类是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成扩散电阻，称扩散型压阻传感器。压阻式传感器的灵敏系数大，分辨率高。频率响应高，体积小。它主要用于测量压力、加速度和载荷参数。　　因为半导体材料

2、对温度很敏感，因此压阻式传感器的温度误差较大，必须要有温度补偿。　　1.基本工作原理　　根据式　　式中，项，对金属材料，其值很小，可以忽略不计，对半导体材料，项很大，半导体电阻率的变化为　　(2－22)　　式中为沿某晶向的压阻系数，σ为应力，　　,　　为半导体材料的弹性模量。，则如半导体硅材料，，此例表明，半导体材料的灵敏系数比金属应变片灵敏系数　　(1＋2μ)大很多。可近似认为。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略

3、的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划半导体硅材料的压阻效应　　第二节压阻式传感器　　固体受到作用力后，电阻率就要发生变化，这种效应称为压阻效应。半导体材料的这种效应特别强。利用半导体材料做成的压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成的粘贴式应变片；另一类是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成扩散电阻，称扩散型压阻传感器。压阻式传感器的灵敏系数大，分辨率高。频率响应高，体积小。它主要用于测量压力、加速度和载荷参数。　　因为半导体材料对温度很敏感，因此

4、压阻式传感器的温度误差较大，必须要有温度补偿。　　1.基本工作原理　　根据式　　式中，项，对金属材料，其值很小，可以忽略不计，对半导体材料，项很大，半导体电阻率的变化为　　(2－22)　　式中为沿某晶向的压阻系数，σ为应力，　　,　　为半导体材料的弹性模量。，则如半导体硅材料，，此例表明，半导体材料的灵敏系数比金属应变片灵敏系数　　(1＋2μ)大很多。可近似认为。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场

5、安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　半导体电阻材料有结晶的硅和锗，掺入杂质形成P型和N型半导体。其压阻效应是因在外力作用下，原子点阵排列发生变化，导致载流子迁移率及浓度发生变化而形成的。由于半导体是各向异性材料，因此它的压阻系数不仅与掺杂浓度、温度和材料类型有关，还与晶向有关。所谓晶向，就是晶面的法线方向。　　晶向的表示方法有两种，一种是截距法，另一种是法线法。　　1．截距法设单晶硅的晶轴坐标系为x、y、z，　　如图2－29所示，某一晶面在轴上的截距分别为r、s、t　　(2－23

6、)　　1/r、1/s、1/t为截距倒数，用r、s、t的最小公倍数分别相乘，获得三个没有公约数的整数a、b、c，这三个数称为密勒指数，用以表示晶向，记作〈abc〉，某数为负数则记作〈bc〉。例如图2－30(a)，截距为－2、－2、4，截距倒数为－、－、，密勒指数为〈　　1〉。图2－30(b)截距为1、1、1，截距倒数仍为1、1、1，密勒指数为〈111〉。图2－30(c)中ABCD面，截距分别为1、∞、∞，截距倒数为1、0、0，所以密勒指数为〈100〉。　　2．法线法如图2－29所示，通过坐标原点O，作平面的法线OP，与x、y

7、、z轴的夹角分别为α、β、γ。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　(2－24)　　cosα、cosβ、cosγ为法线的方向余弦，如果法线p的大小与方向已知，则该平面就是确定的。如果只知道p的方向，而不知道大小，则该平面的方位是确定的。　　若通过p在x、y、z坐标系中作长方形，与x、y、z的交点分别为L、M、N。方向余弦也

8、可用l、m、n来表示，其中，，。对同一个平面，则可由式或式表示，则由得　　(2－25)　　比较式与式则有　　可见，用密勒指数或用方向余弦皆可表示晶向。　　为了求取任意晶向的压阻系数，必须先了解晶轴坐标系内各向压阻系数。如果将半导体材料沿三个晶轴方向取一微单元，如图2－31所示。　　当受有作用力，微单元上