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。
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。
壓阻式傳感器是利用晶體的壓阻效應制成的傳感器。當它受到壓力作用時,應變元件的電阻發生變化,從而使輸出電壓發生變化。一般壓阻式傳感器是在硅膜片上做成四個等值的電阻的應變元件,構成惠斯通電橋。
當受到壓力作用時,一對橋臂的電阻變大,而另一對橋臂電阻變小,電橋失去平衡,輸出一個與壓力成正比的電壓。由于硅壓阻式壓力傳感器的靈敏系數比金屬應變的靈敏系數大50~100倍,故硅壓阻式壓力傳感器的滿量程輸出可達幾十毫伏至二百多毫伏,有時不需要放大就可直接測量。

