壓阻效應
| 壓阻效應 |
壓阻效應（piezoresistive effect），物理現場，是指當半導體受到應力作用時，由於應力引起能帶的變化，能谷的能量移動，使其電阻率發生變化的現象。它是C.S史密斯在1954年對硅和鍺的電阻率與應力變化特性測試中發現的。半導體壓阻傳感器已經廣泛地應用於航空、化工、航海、動力和醫療等部門。
目錄
簡介
壓阻效應的強弱可以用壓阻係數π來表徵。壓阻係數π被定義為單位應力作用下電阻率的相對變化。壓阻效應有各向異性特徵，沿不同的方向施加應力和沿不同方向通過電流，其電阻率變化會不相同。譬如：在室溫下測定N型硅時，沿（100）方向加應力，並沿此方向通電流的壓阻係數π11=102.2×10-11m2/N；而沿（100）方向施加應力，再沿（010）方向通電流時，其壓阻係數π12=53.7×10-11m2/N。此外，不同半導體材料的壓阻係數也不同，如在與上述N型硅相同條件下測出N型鍺的壓阻係數分別為π11=5.2×10-11m2/N；π12=5.5×10-11m2/N。
評價
壓阻效應被用來製成各種壓力、應力、應變、速度、加速度傳感器，把力學量轉換成電信號。例如：壓阻加速度傳感器是在其內腔的硅梁根部集成壓阻橋（其布置與電橋相似），壓阻橋的一端固定在傳感器基座上，另一端掛懸着質量塊。當傳感器裝在被測物體上隨之運動時，傳感器具有與被測件相同的加速度，質量塊按牛頓定律（第二定律）產生力作用於硅樑上，形成應力，使電阻橋受應力作用而引起其電阻值變化。把輸入與輸出導線引出傳感器，可得到相應的電壓輸出值。該電壓輸出值表徵了物體的加速度。[1]