Piezoresistif sensörün yapısı

Bu sensörde, direnç şeridi bir silikon piezoresistif çip yapmak için entegrasyon işlemi ile monokristalin silikon diyaframına entegre edilir ve bu çipin çevresi kabukta sabit bir şekilde paketlenir ve elektrot uçları çıkarılır. Katı hal basınç sensörü olarak da bilinen piezoresistif basınç sensörü, dış kuvveti elastik duyarlı elementler yoluyla dolaylı olarak hissetmesi gereken yapışkan gerinim göstergesinden farklıdır, ancak silikon diyafram yoluyla ölçülen basıncı doğrudan hisseder.

Silikon diyaframın bir tarafı, ölçülen basınçla iletişim kuran yüksek basınçlı bir boşluktur ve diğer taraf atmosferle iletişim kuran düşük basınçlı bir boşluktur. Genel olarak, silikon diyafram sabit çevre olan bir daire olarak tasarlanmıştır ve çapın kalınlığa oranı yaklaşık 20 ~ 60'dır. Dört P safsızlık direnci şeritleri, dairesel silikon diyafram üzerine yerel olarak yayılır ve ikisi sıkıştırma stres bölgesinde ve diğer ikisi, diyalitede olan ve diğer ikisi de diragm ile ilgilidir.

Ek olarak, kare silikon diyafram ve silikon kolon sensörü de vardır. Silikon silindirik sensör ayrıca silikon silindirin bir kristal düzleminin belirli bir yönünde difüzyon yoluyla dirençli şeritlerden yapılmıştır ve iki gerilme gerilim dirençli şeritler ve iki basınç gerilim direnç şeritleri tam bir köprü oluşturur.

Piezoresistif sensör, yarı iletken materyalin piezoresistif etkisine göre yarı iletken materyalin substratı üzerinde difüzyon direnci ile yapılan bir cihazdır. Substratı doğrudan bir ölçüm sensörü olarak kullanılabilir ve difüzyon direnci substratta bir köprü şeklinde bağlanır.

Substrat dış kuvvet tarafından deforme olduğunda, direnç değerleri değişecek ve köprü karşılık gelen dengesiz çıktı üretecektir. Piezoresistif sensörler olarak kullanılan substratlar (veya diyaframlar) esas olarak silikon gofretler ve germanyum gofretlerdir. Hassas malzemeler olarak silikon gofretlerden yapılmış silikon piezoresistif sensörler gittikçe daha fazla dikkat çekmiştir, özellikle basınç ve hızı ölçmek için katı hal piezoresistif sensörler en yaygın olarak kullanılanlardır.