當力作用于硅晶體時,晶體的晶格產生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發生變化,擾動了載流子縱向和橫向的平均量,從而使硅的電阻率發生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異,因此硅的壓阻效應與晶體的取向有關。
這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內,引出電極引線(概述圖)。壓阻式壓力傳感器又稱為固態壓力傳感器,它不同于粘貼式應變計需通過彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。
壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。 用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式傳感器應用為普遍。
1、靈敏度非常高,有時傳感器的輸出不需放大可直接用于測量;
2、分辨率高,例如測量壓力時可測出10~20Pa的微壓;
3、測量元件的有效面積可做得很小,故頻率響應高;
4、可測量低頻加速度和直線加速度。

