压阻效应，什么是半导体压阻效应

本文目录一览

1，什么是半导体压阻效应
2，压阻效应的各向异性
3，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
4，金属有压阻效应吗
5，压阻效应的测量压阻效应
6，什么是巨压阻效应

1，什么是半导体压阻效应

指应力作用下半导体电阻率的变化。在一些半导体中有相当大的压阻效应，这与半导体的电子能带结构有关。给个网站你看很详细 http://www.chinabaike.com/article/baike/wli/2008/200801111129153.html

什么是半导体压阻效应

2，压阻效应的各向异性

压阻效应是各向异性的，要用压阻张量π(四阶张量)来描述,它与电阻率变量张量δ ρ(二价张量)和应力张量k(二阶张量)有如下关系（如图1）:π:k。由于对称二阶张量只有六个独立分量, 故亦可表达成（如图2）这样，压阻张量可用6×6个的分量来表达。根据晶体对称性，像锗、硅及绝大多数其他立方晶系的半导体，压阻张量只有三个不等于零的分量，即π11、π12和π44。

压阻效应的各向异性

3，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

（f）测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表串联在电路j测电路电流，实验电路图5图所示：（了）电阻两端电压U=她fjf，通过电阻的电流她=她了-她f，电阻阻值jX=；（3）由图了所示图象可知，图象具有对称性，当正反向压力图小相等时，对应的电阻阻值相等；由图象可知，电阻与压力是一次函数关系，设为jX=j0+kF，由图象可知：j0=f6Ω，把jX=6Ω，F=4N代入关系式解得：k=-了，则关系式为：jX=f6-了F．故答案为：（f）电路图5图所示；（了）；（3）当正反向压力图小相等时，对应的电阻阻值相等；jX=f6-了F．

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

4，金属有压阻效应吗

压阻效应一般是指半导体而言的。指应力作用下半导体电阻率的变化。在一些半导体中有相当大的压阻效应，这与半导体的电子能带结构有关。

有的。比如铝，在高应力下电阻会增加一倍。

从原理上讲，应变式压力传感器，是外界的压力（或拉力）引起应变材料的几何形状（长度或宽度）发生改变，进而导致材料的电阻发生变化。检测这个电阻变化量可以测得外力的大小。压阻式压力传感器通常是半导体压敏材料。半导体压阻式传感器在受到外力后，自身的几何形状几乎没有什么改变，而是其晶格参数发生改变，影响到禁带宽度。禁带宽度哪怕是非常微小的改变，都会引起载流子密度很大的改变，这最终引起材料的电阻率发生改变。可见两种材料虽然都对外力变化呈现出电阻的变化，但原理不同。另外，应变式材料对外力的敏感度远远低于半导体压阻材料，后者的灵敏度是前者的约100倍；应变材料特性受温度影响较小，而半导体压阻材料对温度敏感。

5，压阻效应的测量压阻效应

通常有两类简单加应力的方法：①流体静压强效应。这时不改变晶体对称性，并可加很大的压强。锗、硅的电阻率都随压强增大而变大。②切应力效应。利用单轴拉伸或压缩，这时会改变晶体对称性。压阻系数Δ ρ/ ρk，与外力方向、电流方向及晶体结构有关。20世纪50年代起，压阻效应测量曾作为研究半导体能带结构和电子散射过程的一种实验手段，对阐明锗、硅等主要半导体的能带结构起过作用。锗和硅的导带底位置不同,故其压阻张量的分量大小情况也不同。N型锗的π44比π11、π12大得多,而N型硅的π11却比π12、π44大。这表明锗导带底在<111>方向上，硅导带底在<100>方向上。对于P型半导体,也有过一些工作。利用压阻测量和别的实验（例如回旋共振等）,取得一系列结果,对锗、硅等的能带结构的认识具体化了。现在,半导体的压阻效应已经应用到工程技术中,采用集成电路工艺制造的硅压阻元件(或称压敏元件)，可把力信号转化为电信号，其体积小、精度高、反应快、便于传输。

6，什么是巨压阻效应

压阻效应是用来描述材料在受到机械式应力下所产生的电阻变化。不同于压电效应，压阻效应只产生阻抗变化，并不会产生电荷。凯尔文(Lord Kelvin)在西元1856年第一次发现金属的阻抗在施加机械性负荷时会产生改变。到了西元1954年，正当单晶硅逐渐成为类比及数位电路设计的材料的选择时，第一次在硅及锗中发现高度的压阻效应(Smith 1954)。压阻性元件的感度可由其程度因子的表示：其中和 R 分别代表器件长度及阻抗的相对增量[编辑] 金属中的压阻效应在金属感知器中的压阻效应，纯粹是由于施加于其上的机械应力所产生感知器的几何形状改变所造成的，从这个几何上的压阻效应而衍生出程度因子(gauge factors) (Window 1992)：其中代表与材料相关的泊松比。尽管这个数值相对于其它材料的压阻效应来说是相当小，金属压阻器（即张力计）成功地在广泛应用领域中被使用着 (Window 1992))。[编辑] 半导体中的压阻效应半导体材料中的压阻效应远大于金属在几何上的压阻效应，在锗、多晶硅、非晶硅、碳化硅及单晶硅中都可发现压阻效应的存在。[编辑] 硅中的压阻效应硅的电阻变化不单是来自与应力有关的几何形变，而且也来自材料本身与应力相关的电阻，这使得其程度因子大于金属数百倍之多 (Smith 1954)。N型硅的电阻变化主要是由于其三个导带谷对的位移所造成不同迁移率的导带谷间的载子重新分布，进而使得电子在不同流动方向上的迁移率发生改变。其次是由于来自与导带谷形状的改变相关的等效质量(effective mass)的变化。在P型硅中，此现象变得更复杂，而且也导致等效质量改变及电洞转换。压阻效应已经被广泛应用于各种半导体材料制作而成的感知器中，这些材料包括：锗、多晶硅、非晶硅及单晶硅。由于硅是现今在数位及类比集成电路(IC)的材料，以硅制作而成的压阻性元件的应用就变得非常有意义，这使得将应力感知器容易整合于双极性及互补式金氧半导体线路中，进而使得压阻效应被应用于广泛的商品化产品之中，如：压力感知器及加速度感知器。另一方面，也由于硅的压阻效应的显著，使得其它在单晶硅元件的研发方面无法忽略此效应的存在，例如，半导体霍耳感知器就必须采取某些方法，将来自外加机械应力的讯号贡献消除之后，才能达到其该具有的电流精确度。[编辑] 压电阻器压电阻器最基本压阻性元件，以压阻性材料制作而成的电阻，通常用于机械性应力的量测。制作许多不同种类的压阻性材料都可用来制作压电阻，最简单形式的硅压阻感知器是扩散电阻。此压电阻是以扩散的方式在P型(N型)的硅基板上制作具有两个接点的N型(P型)井所组成，由于这些元件的面电阻约在数百欧姆的范围，为了便于欧姆接触的制作，还必须在接点位置上额外扩散P+(N+)杂质于P型(N型)井中。

具有显著磁电阻效应的磁性材料。强磁性材料在受到外加磁场作用时引起的电阻变化，称为磁电阻效应。不论磁场与电流方向平行还是垂直，都将产生磁电阻效应。前者（平行）称为纵磁场效应，后者（垂直）称为横磁场效应。一般强磁性材料的磁电阻率（磁场引起的电阻变化与未加磁场时电阻之比）在室温下小于8％，在低温下可增加到10％以上。已实用的磁电阻材料主要有镍铁系和镍钴系磁性合金。室温下镍铁系坡莫合金的磁电阻率约1％～3％，若合金中加入铜、铬或锰元素，可使电阻率增加；镍钴系合金的电阻率较高，可达6％。与利用其他磁效应相比，利用磁电阻效应制成的换能器和传感器，其装置简单，对速度和频率不敏感。磁电阻材料已用于制造磁记录磁头、磁泡检测器和磁膜存储器的读出器等。