简述半导体应变计变阻原理

利用半导体单晶硅的压阻效应制成的一种敏感元件，又称半导体应变片。压阻效应是半导体晶体材料在某一方向受力产生变形时材料的电阻率发生变化的现象（见压阻式传感器）。半导体应变片需要粘贴在试件上测量试件应变或粘贴在d性敏感元件上间接地感受被测外力。利用不同构形的d性敏感元件可测量各种物体的应力、应变、压力、扭矩、加速度等机械量。半导体应变片与电阻应变片(见电阻应变片相比，具有灵敏系数高（约高 50～100倍）、机械滞后小、体积小、耗电少等优点。P型和N型硅的灵敏系数符号相反，适于接成电桥的相邻两臂测量同一应力。早期的半导体应变片采用机械加工、化学腐蚀等方法制成，称为体型半导体应变片。它的缺点是电阻和灵敏系数的温度系数大、非线性大和分散性大等。这曾限制了它的应用和发展。自70年代以来，随着半导体集成电路工艺的迅速发展，相继出现扩散型、外延型和薄膜型半导体应变片，上述缺点得到一定克服。半导体应变片主要应用于飞机、导d、车辆、船舶、机床、桥梁等各种设备的机械量测量。

制作应变计敏感元件的金属材料应有如下要求: (1) 大，并在尽可能大的范围内保持常数。 (2)电阻率 ρ 大。这样，在一定电阻值要求下，同样线径，所需 电阻丝长度短。 (3 电阻温度系数小。高温使用时，还要求耐高温氧化性能好。 (4)具有良好的加工焊接性能。 常用的敏感元件材料是康铜(铜镍合金)，镍铬合金，铁铬合金， 铁镍合金等。常温下使用的应应变计多由康铜制成。 半导体应变计应用较普通的有体型，薄膜型，扩散型，外延型等。 体型半导体应变及是将晶体按一定取向切片，研磨，再切割成细 条，粘贴于基片上制作而成。

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