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半导体的压阻效应

2015/07/22

半导体的压阻效应

指应力感化下半导体电阻率的变革。正在一些半导体中有相称年夜的压阻效应,那取半导体的电子能带布局有关。

 压阻效应是各向异性的,要用压阻张量 (四阶张量)去形貌,它取电阻率变量张量[kg2]kg2(二价张量)和应力张量(两阶张量)有如下干系:[16-02]16-02:因为对称两阶张量只要六个自力份量, 故亦可表达成[16-03]16-03如许,压阻张量可用6×6个的份量去表达。按照晶体对称性,像锗、硅及绝大多数其他立方晶系的半导体,压阻张量只要三个不等于整的份量,即、和。
 丈量压阻效应,凡是有两类简朴减应力的办法:①流体静压强效应。这时候不改动晶体对称性,并可减很大的压强。锗、硅的电阻率皆随压强增大而变大。②切应力效应。操纵单轴拉伸或紧缩,这时候会改动晶体对称性。压阻系数[kg2]kg2/,取外力标的目的、电流标的目的及晶体结构有关。对锗、硅,压阻系数以下表所示:[]
 20世纪50年月起,压阻效应丈量曾作为研讨半导体能带布局和电子散射历程的一种尝试本领,对分析锗、硅等次要半导体的能带布局起过感化。锗和硅的导带底位置差别,故其压阻张量的份量巨细环境也不同。N型锗的比年夜很多,而N型硅的却比年夜。那标明锗导带底正在<111>方向上,硅导带底正在<100>方向上。对P型半导体,也有过一些事情。操纵压阻丈量和此外尝试(比方盘旋共振等),获得一系列成果,对锗、硅等的能带布局的熟悉具体化了。
 此刻,半导体的压阻效应曾经应用到工程技术中,接纳集成电路工艺制造的硅压阻元件(或称压敏元件),可把力旌旗灯号转化为电信号,其体积小、精度下、反响快、便于传输。