Тензоэлектрические полупроводниковые приборы

Полупроводниковые тензоэлектрические приборы (тензоприборы) служат для измерения давлений и деформаций.

Тензорезисторы основаны на тензорезистивном эффекте, который состоит в том, что сопротивление полупроводника зависит от давления на полупроводник. Материалом для тензорезисторов чаще всего служит кремний, но могут быть и использованы другие полупроводники. К основным параметрам тензорезисторов относятся номинальное сопротивление (от десятков ом до десятков килоом), т. е. сопротивление при отсутствии давления, и коэффициент тензочувствительности, равный отношению относительного изменения сопротивления R/R к относительному изменению длины тензорезистора L/l. Этот коэффициент зависит от вещества полупроводника, типа электропроводимости, удельного сопротивления и направления деформации. У полупроводников n – типа коэффициент тензочувствительности отрицательный, т. е. при возрастании давления сопротивление уменьшается, а у полупроводников p – типа – положительный. Практически этот коэффициент может доходить до сотен со знаком <<плюс>> или <<минус>>. Тензорезисторы характеризуются еще предельной допустимой деформацией, которую нельзя превышать во избежание выхода прибора из строя.

Помимо кристаллических тензорезисторов – из кристаллического полупроводника n – или p – типа – могу быть поликристаллические тензорезисторы, у которых при деформации сопротивление дополнительно изменяется за счет изменения сопротивления контактов между отдельными кристалликами.

Полупроводниковые тензодиды работают по принципу изменения вольтамперной характеристики под действием давления. Это изменение связанно с тем, что при деформации изменяется высота потенциального барьера в p – n – переходе. Коэффициент тензочувствительности у тензодиодов достигает сотен и даже тысяч.

Он может быть еще выше у туннельных диодов.

У тензотранзисторов также под действием давления изменяется вольт-амперная характеристика. В зависимости от того, к какой области приложено давление, при его возрастании может наблюдаться уменьшение или увеличение тока.

В тензотеристорах с увеличением давления на базовый электрод, играющий роль управляющего электрода, возрастает ток эмиттера и за счет этого понижается напряжение включения.

Список литературы

И. П. Жеребцов: Основы электроники.


Тензоэлектрические полупроводниковые приборы