โครงสร้างของเซนเซอร์ Piezoresistive

ในเซ็นเซอร์นี้ แถบตัวต้านทานถูกรวมเข้ากับไดอะแฟรมซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์โดยกระบวนการรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างชิปพายโซรีซิสทีฟแบบซิลิคอน และขอบของชิปนี้ถูกบรรจุไว้อย่างแน่นหนาในเปลือก และตัวนำอิเล็กโทรดจะถูกนำออกมา เซ็นเซอร์ความดัน Piezoresistive หรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ความดันโซลิดสเตต แตกต่างจากสเตรนเกจแบบยึดเกาะ ซึ่งจำเป็นต้องสัมผัสถึงแรงภายนอกโดยอ้อมผ่านองค์ประกอบที่ไวต่อความยืดหยุ่น แต่สัมผัสโดยตรงถึงความดันที่วัดได้ผ่านไดอะแฟรมซิลิคอน

ด้านหนึ่งของไดอะแฟรมซิลิคอนเป็นช่องแรงดันสูงที่สื่อสารกับความดันที่วัดได้ และอีกด้านหนึ่งเป็นช่องความดันต่ำที่สื่อสารกับบรรยากาศ โดยทั่วไป ไดอะแฟรมซิลิคอนได้รับการออกแบบให้เป็นวงกลมที่มีขอบคงที่ และอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความหนาอยู่ที่ประมาณ 20 ~ 60 แถบต้านทานสิ่งเจือปน P สี่แถบจะกระจายเฉพาะที่บนไดอะแฟรมซิลิคอนทรงกลมและเชื่อมต่อกับสะพานเต็ม ซึ่งสองแถบนั้น อยู่ในโซนความเค้นอัดและอีกสองตัวอยู่ในโซนความเค้นแรงดึงซึ่งมีสมมาตรเมื่อเทียบกับศูนย์กลางของไดอะแฟรม

นอกจากนี้ยังมีไดอะแฟรมซิลิคอนสี่เหลี่ยมและเซ็นเซอร์คอลัมน์ซิลิคอนอีกด้วย นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ทรงกระบอกซิลิคอนยังทำจากแถบต้านทานโดยการแพร่กระจายในทิศทางหนึ่งของระนาบคริสตัลของทรงกระบอกซิลิกอน และแถบต้านทานความเค้นแรงดึงสองเส้นและแถบต้านทานความเค้นอัดสองเส้นจะก่อตัวเป็นสะพานเต็ม

เซ็นเซอร์ Piezoresistive เป็นอุปกรณ์ที่ทำขึ้นโดยความต้านทานการแพร่กระจายบนพื้นผิวของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ตามผล Piezoresistive ของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ วัสดุพิมพ์สามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดได้โดยตรง และความต้านทานการแพร่กระจายจะเชื่อมต่อเข้ากับวัสดุพิมพ์ในรูปแบบของสะพาน

เมื่อวัสดุพิมพ์เสียรูปด้วยแรงภายนอก ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนไปและสะพานจะสร้างเอาต์พุตที่ไม่สมดุลที่สอดคล้องกัน วัสดุพิมพ์ (หรือไดอะแฟรม) ที่ใช้เป็นเซ็นเซอร์พายโซรีซิสทีฟส่วนใหญ่เป็นเวเฟอร์ซิลิคอนและเวเฟอร์เจอร์เมเนียม เซ็นเซอร์ Piezoresistive แบบซิลิคอนที่ทำจากเวเฟอร์ซิลิคอนเป็นวัสดุที่มีความละเอียดอ่อนดึงดูดความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะเซ็นเซอร์แบบ Piezoresistive แบบโซลิดสเตตสำหรับการวัดความดันและความเร็วที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด