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半导体压阻效应原理公式

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  • 所谓压阻效应,是指当半导体受到应力作用时,由于载流子迁移率的变化,使其电阻率发生变化的现象。

    它是C.S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现的。压阻效应的强弱可以用压阻系数π来表征。压阻系数π被定义为单位应力作用下电阻率的相对变化。

    压阻效应有各向异性特征,沿不同的方向施加应力和沿不同方向通过电流,其电阻率变化会不相同。譬如:在室温下测定N型硅时,沿(100)方向加应力,并沿此方向通电流的压阻系数π11=102.2×10-11m2/N;而沿(100)方向施加应力,再沿(010)方向通电流时,其压阻系数π12=53.7×10-11m2/N。

    此外,不同半导体材料的压阻系数也不同,如在与上述N型硅相同条件下测出N型锗的压阻系数分别为π11=5.2×10-11m2/N;π12=5.5×10-11m2/N。

    压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器,把力学量转换成电信号。例如:压阻加速度传感器是在其内腔的硅梁根部集成压阻桥(其布置与电桥相似),压阻桥的一端固定在传感器基座上,另一端挂悬着质量块。当传感器装在被测物体上随之运动时,传感器具有与被测件相同的加速度,质量块按牛顿定律(第二定律)产生力作用于硅梁上,形成应力,使电阻桥受应力作用而引起其电阻值变化。把输入与输出导线引出传感器,可得到相应的电压输出值。该电压输出值表征了物体的加速度。

    半导体压阻传感器已经广泛地应用于航空、化工、航海、动力和医疗等部门。

    2023-10-24 14:53:56
  • 关于这个问题,半导体压阻效应原理公式为:

    ΔR/R = K*ΔL/L

    其中,ΔR/R表示电阻率的变化率;K表示材料的压阻系数;ΔL/L表示长度的变化率。

    2023-10-24 14:53:56
  • 是ΔR/R=KP,其中ΔR为电阻变化值,R为初始电阻值,K为压阻系数,P为外加压力。该公式表明了当半导体材料受到外力作用时,电阻值会发生变化,变化的幅度与电阻系数成正比,与外力大小成正比。半导体压阻效应的应用十分广泛,例如在变压器中使用的变压器压阻器、智能材料、传感器和压力传感器等方面都有很大的应用前景。

    2023-10-24 14:53:56
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