本文摘要：力敏传感器是用于最普遍的一种传感器，它是检测气体、液体、液体等所有物质间作用力能量的总称，也还包括测量低于大气压的压力计以及测量高于大气压的真空计。力敏传感器的种类甚多、传统的测量方法是利用弹性元件的应力和偏移来回应，但它的体积大、轻巧、输入非线性。随着微电子技术的发展，利用半导体材料的压阻效应和较好的弹性，研制出半导体力敏传感器，主要有硅压阻式和电容式两种，它们具备体积小、轻巧、灵敏度高等优点，因此半导体力敏传感器获得广泛应用。

力敏传感器是用于最普遍的一种传感器，它是检测气体、液体、液体等所有物质间作用力能量的总称，也还包括测量低于大气压的压力计以及测量高于大气压的真空计。力敏传感器的种类甚多、传统的测量方法是利用弹性元件的应力和偏移来回应，但它的体积大、轻巧、输入非线性。随着微电子技术的发展，利用半导体材料的压阻效应和较好的弹性，研制出半导体力敏传感器，主要有硅压阻式和电容式两种，它们具备体积小、轻巧、灵敏度高等优点，因此半导体力敏传感器获得广泛应用。

当对一块半导体在某一晶向下产生形变时，其电阻率不会产生一定的变化。这种导体电阻率变化和形变之间的相互关系称作半导体压阻效应，利用此效应做成的力学量传感器称作压阻式力敏传感器，它有两种类型，一类是将半导体应变计粘贴在弹性元件上做成的传感器，称作粘贴型压阻式传感器，另一类是在半导体材料的基片上用集成电路工艺做成的蔓延电阻，使应变计与硅衬底构成同一整体的传感器，称作蔓延型压阻式传感器。粘贴型压阻式力敏传感器由四只半导体应变片相接只求桥形式，用粘合剂张贴在弹性元件上包含，它具备很高的突发事件灵敏系数，一般为20～200，因此输入低，输入灵敏度一般为15～0mV／V，但不易再次发生零点飘移与脆性，同时还不存在半导体应变片和弹性元件热膨胀所带给的温度飘移等影响。

蔓延型压阻式力敏传感器大都使用单晶硅和半导体平面工艺做成的。一般以N型硅为衬底，使用水解、蔓延等工艺将硼原子沿等价的晶向蔓延到n型硅衬底材料中，构成P型蔓延层。结果硼蔓延区之后构成突发事件电阻，后用衬底构成一个整体，当它受到压力起到时，突发事件电阻发生变化，从而使输入发生变化。

压阻式力敏传感器有灵敏度低、精度高、体积小、轻巧、工作频率低、结构非常简单、工作可信、寿命长等特点。电容式力敏传感器近来获得了很快发展，这种传感器的核心部分是对压力脆弱的电容器。力敏电容器的电容量是由电极面积和两个电极间的距离要求。

当硅膜片两边不存在压力差时，硅膜片产生应力，电容器极板间的间距发生变化，从而引发电容量的变化。这样，电容变化量与压差有关，因此，就可作为力敏传感器。

它与压阻式力敏传感器比起，具备灵敏度低、温度稳定性好、压力量程大等特点。

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