JPH0117531B2 - - Google Patents
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- JPH0117531B2 JPH0117531B2 JP57207958A JP20795882A JPH0117531B2 JP H0117531 B2 JPH0117531 B2 JP H0117531B2 JP 57207958 A JP57207958 A JP 57207958A JP 20795882 A JP20795882 A JP 20795882A JP H0117531 B2 JPH0117531 B2 JP H0117531B2
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- G01L9/0054—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements integral with a semiconducting diaphragm
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、グロー放電法を用いて絶縁基板上
に堆積したアモルフアス薄膜半導体の有するピエ
ゾ抵抗効果特性、特に縦効果特性で得られる大き
なゲージ率と、ｐ形とｎ形とでは各ゲージ率の極
性がお互いに異なることとに着目して構成した小
型・軽量でかつ高感度特性を有する圧力センサに
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to piezoresistance effect characteristics of an amorphous thin film semiconductor deposited on an insulating substrate using a glow discharge method, particularly a large gauge factor obtained by longitudinal effect characteristics, and p-type and n-type The present invention relates to a pressure sensor that is small, lightweight, and has high sensitivity characteristics, which is constructed by paying attention to the fact that the polarities of each gauge factor are different from each other.
従来、ひずみゲージを用いた圧力センサとして
は次の２つの方法が使用されてきた。 Conventionally, the following two methods have been used for pressure sensors using strain gauges.
(1) ダイヤフラムあるいはベローなどの弾性変形
体の変位部にひずみゲージを直接に接着させる
方法。(1) A method in which a strain gauge is directly bonded to the displaced part of an elastically deformable body such as a diaphragm or bellows.
(2) Siを変形物体の素材とし、IC技術により拡散
を行なつてひずみゲージを形成させる方法。(2) A method in which Si is used as the material for the deformable object and is diffused using IC technology to form a strain gauge.
(1)の方法に用いられるひずみゲージとしては、
ポリミイドフイルムあるいはフエノールグラスの
上にコンスタンタン、ニクロムなどの金属薄膜あ
るいは半導体薄片を接着させた構造の金属箔ひず
みゲージあるいは結晶半導体ひずみゲージなどが
ある。金属箔ひずみゲージは、応力あるいはひず
みによる抵抗体の形状変化により抵抗値が変化す
ることを利用したもので、超直線性を示すので汎
用されているが、ゲージ率が２前後と小さいので
出力部に低雑音・高利得の増幅器を必要とする。
又ダイヤフラム基板に接着剤を用いてはりつける
時に、接着剤の厚み等によつてゲージのみかけひ
ずみ率が影響を受けるので、再現性の良い圧力セ
ンサや超小形の圧力センサの製作には困難が伴
う。 The strain gauges used in method (1) are:
There are metal foil strain gauges and crystalline semiconductor strain gauges that have a structure in which a thin metal film such as constantan or nichrome or a semiconductor thin piece is adhered to a polymide film or phenol glass. Metal foil strain gauges take advantage of the fact that the resistance value changes due to changes in the shape of the resistor due to stress or strain, and are widely used because they exhibit superlinearity, but the gauge factor is small at around 2, so the output section is difficult to use. requires a low-noise, high-gain amplifier.
Also, when attaching the diaphragm to the substrate using adhesive, the apparent strain rate of the gauge is affected by the thickness of the adhesive, making it difficult to produce pressure sensors with good reproducibility or ultra-small pressure sensors. .
又、結晶半導体ひずみゲージは、ゲージ率が金
属の数十倍以上あり、高性能な増幅器を必要とし
ないなどの利点はあるが、ゲージ率の温度依存性
が大きいという欠点が伴う上、ダイヤフラム基板
に接着する場合は、金属箔ひずみゲージと同様な
問題点が発生する。 Crystal semiconductor strain gauges have a gauge factor several tens of times higher than that of metals, and have the advantage of not requiring a high-performance amplifier. When bonding to metal foil strain gauges, problems similar to those for metal foil strain gauges occur.
(2)の方法はSiチツプの一部をエツチングにより
薄くしてダイヤフラム構造を形成し、形成された
ダイヤフラム構造の一部に拡散技術を用いてひず
みゲージ用抵抗体を形成する方法で、小形で高性
能なものが得られるが、次のような欠点を有す
る。 Method (2) is a method in which a diaphragm structure is formed by thinning a part of the Si chip by etching, and a strain gauge resistor is formed in a part of the formed diaphragm structure using diffusion technology. Although high performance can be obtained, it has the following drawbacks.
(1) ゲージ率すなわち検出感度の温度依存性が大
きいので温度補償回路が必要となる。(1) A temperature compensation circuit is required because the gauge factor, that is, the detection sensitivity, has a large temperature dependence.
(2) 拡散技術を用いて抵抗体を構成するため、抵
抗体の抵抗値を高精度に制御することが困難で
あり、従つて抵抗値調整用抵抗を必要とする。(2) Since the resistor is constructed using diffusion technology, it is difficult to control the resistance value of the resistor with high precision, and therefore a resistor for adjusting the resistance value is required.
(3) Siチツプ、マウント用ベースおよび接着剤の
各線膨張率は一般に異なるので、接着後に検出
感度を校正する必要がある。(3) Since the linear expansion coefficients of the Si chip, mounting base, and adhesive generally differ, it is necessary to calibrate the detection sensitivity after bonding.
従つて、Siチツプを用いた半導体圧力センサは
高精度なものを構成することができるにもかかわ
らず、高価であり、又、使用条件が限られている
という欠点を有する。 Therefore, although a semiconductor pressure sensor using a Si chip can be constructed with high precision, it has the drawbacks of being expensive and having limited usage conditions.
以上の点に鑑み、本発明では、発明者が発見し
た事実、すなわち、アモルフアス薄膜半導体の有
する高ゲージ率、直線性およびｐ形とｎ形とでは
各ゲージ率の極性がお互いに異なることとに着目
し、且つアモルフアス薄膜半導体材料の有する薄
膜形成の容易さ・微細加工性を生かして構成した
小型・軽量でかつ高性能な圧力センサを提供しよ
うとするものである。 In view of the above points, the present invention is based on the facts discovered by the inventors, namely, the high gauge factor and linearity of amorphous thin film semiconductors, and the fact that the polarity of each gauge factor is different between p-type and n-type. The present invention aims to provide a small, lightweight, and high-performance pressure sensor constructed by taking advantage of the ease of thin film formation and microfabrication properties of amorphous thin film semiconductor materials.
第１図は、SiF4とH2の混合ガスを用い、直流
グロー放電法を用いて堆積したアモルフアスシリ
コン薄膜の歪みゲージ特性を示す図である。図
中、実線はｐ形を、破線はｎ形を示す。横軸θ
は、歪み抵抗素子と抵抗素子に加えられる歪み方
向とのなす角の大きさを表わし、θ＝０は、抵抗
素子の縦方向に沿つて歪みが加えられる場合、い
わゆる“縦効果”を示す。θ＝π／２は、抵抗素子
の横方向に歪みが加えられる場合、いわゆる“横
効果”を示す。同様に、θ＝π／４は、斜め方向に
歪みが加えられた場合で、いわゆる“斜め効果”
を示す。又、たて軸はゲージ率を示し、＋印は、
伸びに対して抵抗値が増加することを、−印は減
少することを示している。 FIG. 1 is a diagram showing the strain gauge characteristics of an amorphous silicon thin film deposited using a DC glow discharge method using a mixed gas of SiF 4 and H 2 . In the figure, the solid line indicates the p-type, and the broken line indicates the n-type. Horizontal axis θ
represents the size of the angle between the strain resistance element and the direction of strain applied to the resistance element, and θ=0 indicates a so-called "longitudinal effect" when strain is applied along the longitudinal direction of the resistance element. θ=π/2 indicates a so-called “lateral effect” when strain is applied in the lateral direction of the resistive element. Similarly, θ=π/4 is the case when distortion is applied in an oblique direction, which is the so-called “oblique effect”.
shows. Also, the vertical axis shows the gauge factor, and the + mark is
The - mark indicates that the resistance value increases and the resistance value decreases with respect to elongation.
この図は次のことを示している。すなわち、ｐ
形に関しては、θ＝０（縦効果）の時、ゲージ率
が最大となり、又、ｎ形に関しては、ゲージ率は
常に負を示し、θ＝０（縦効果）の時、絶対値が
最大となる。このことから、ホイートストンブリ
ツジの対向する一対の辺をそれぞれｐ形およびｎ
形で構成すれば、互いのゲージ率の極性が異なる
ので、同一方向の歪みに対して各ゲージ率の絶対
値の和で与えられることがわかる。 This diagram shows the following: That is, p
Regarding the shape, the gauge factor is maximum when θ = 0 (longitudinal effect), and for the n-shape, the gauge factor is always negative, and the absolute value is maximum when θ = 0 (longitudinal effect). Become. From this, we can define the opposite sides of the Wheatstone bridge as p-type and n-type, respectively.
If constructed in the form, it can be seen that since the polarities of the gauge factors are different from each other, strain in the same direction is given by the sum of the absolute values of the respective gauge factors.
第２図は、ホイートストンブリツジを示す回路
で、図中、R1（＝R3）にｐ形アモルフアスシリコ
ン薄膜、R2（＝R4）にｎ形アモルフアスシリコン
薄膜を用いて構成し、縦方向の同一ひずみεが加
えられた場合、各抵抗値変化は次式で与えられ
る。 Figure 2 shows a circuit showing a Wheatstone bridge. In the figure, R 1 (=R 3 ) is a p-type amorphous silicon thin film, and R 2 (=R 4 ) is an n-type amorphous silicon thin film. , when the same longitudinal strain ε is applied, each resistance value change is given by the following equation.
ΔR1＝KpR1ε (1)
ΔR2＝KoR2ε (2)
但し、Kp、Koはｐ形およびｎ形アモルフアス
シリコン薄膜の各ゲージ率を示す。 ΔR 1 =K p R 1 ε (1) ΔR 2 =K o R 2 ε (2) where K p and Ko indicate the respective gauge factors of the p-type and n-type amorphous silicon thin films.
従つて、Ａ点、Ｂ点間に電圧E0を印加した場
合、Ｃ点とＤ点との間に発生する電圧Ｖは、次式
で与えられる。 Therefore, when voltage E 0 is applied between points A and B, the voltage V generated between points C and D is given by the following equation.
V0＝R1−R2／R1＋R2×E0 (3)
つぎに、各抵抗素子にひずみεが加えられた場
合、Ｃ点とＤ点との間に発生する電圧V′0は次の
ようになる。 V 0 = R 1 − R 2 / R 1 + R 2 ×E 0 (3) Next, when strain ε is applied to each resistance element, the voltage V′ 0 generated between points C and D is It will look like this:
V′0＝R1−R2／R1＋R2×E0＋ΔR1−ΔR2／R1＋R2
×E0
≒V0＋（KpR1−KoR2）ε／R1＋R2×E0 (4)
（R1、R2≫ΔR1、ΔR2）
従つて、ひずみεが加えられた場合のCD間の
電圧の変動（出力電圧）ｖは次のようになる。 V′ 0 =R 1 −R 2 /R 1 +R 2 ×E 0 +ΔR 1 −ΔR 2 /R 1 +R 2
×E 0 ≒V 0 + (K p R 1 −K o R 2 )ε／R 1 +R 2 ×E 0 (4) (R 1 , R 2 ≫ΔR 1 , ΔR 2 ) Therefore, the strain ε is added. The variation in voltage between CDs (output voltage) v when
ｖ＝V0−V′0＝−（KpR1−KoR2）ε／R1＋R2×E0
(5)
特にR1＝R2の時は、KpとKoの極性が異なるこ
とを考慮して次のようになる。 v=V 0 −V′ 0 =−(K p R 1 −K o R 2 )ε/R 1 +R 2 ×E 0 (5) Especially when R 1 = R 2 , the polarity of K p and K o Taking into account the difference in , it is as follows.
ｖ＝−（Kp−Ko）εE0／２＝−
（｜Kp｜＋｜Ko｜）ε／２×E0 (6)
以上の結果より、各抵抗素子に加えられたひず
みの大きさεに比例した出力電圧ｖが得られる。
この場合、ｐ形およびｎ形の各アモルフアスシリ
コン薄膜のゲージフアクターの極性が異なるの
で、各ゲージ率の絶対値の和に比例した形で、歪
みの大きさεを検出することができるという大き
な特徴を有する。v=−(K p −K o )εE 0 /2=− (|K p |+|K o |)ε/2×E 0 (6) From the above results, the strain applied to each resistance element is An output voltage v proportional to the magnitude ε is obtained.
In this case, since the polarities of the gauge factors of the p-type and n-type amorphous silicon thin films are different, the magnitude of strain ε can be detected in proportion to the sum of the absolute values of each gauge factor. It has great characteristics.
第３図および第４図は、本発明によるアモルフ
アスシリコン薄膜を用いて構成した圧力センサの
一実施例を示す図で、第３図は平面図を、第４図
は第３図の線Ｘ―X′における断面を示す図であ
る。図中、１は周縁が固定されたダイヤフラム基
板、２，２′はｐ形（ｎ形）アモルフアスシリコ
ン薄膜対、３，３′はｎ形（ｐ形）アモルフアス
シリコン薄膜対、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは各オ
ーミツク電極、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは各リー
ド線、６は圧力センサを示す。 3 and 4 are diagrams showing an embodiment of a pressure sensor constructed using an amorphous silicon thin film according to the present invention. FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a line X in FIG. It is a diagram showing a cross section at -X'. In the figure, 1 is a diaphragm substrate with a fixed peripheral edge, 2 and 2' are a p-type (n-type) amorphous silicon thin film pair, 3 and 3' are an n-type (p-type) amorphous silicon thin film pair, 4A, 4B , 4C, and 4D are Ohmic electrodes, 5A, 5B, 5C, and 5D are lead wires, and 6 is a pressure sensor.
周縁が固定されたダイヤフラム基板としては、
通常絶縁対を使うが、半導体あるいは金属でもよ
く、この時、ダイヤフラム基板の表面は絶縁膜で
覆われる。 As a diaphragm board with a fixed periphery,
Usually, an insulating pair is used, but a semiconductor or metal may be used, and the surface of the diaphragm substrate is covered with an insulating film.
第５図は、第３図および第４図に示した円形ダ
イヤフラム基板（半径をｒとする）に矢印の向き
に流体の圧力が加えられた場合のダイヤフラム基
板の各部に発生するひずみの大きさεを示す図
で、εtは接線方向のひずみ、εrは半径方向のひず
みを、又、＋印は伸び、−印は縮みを、示す。この
図より、周縁が固定された円形ダイヤフラム基板
においては中心部が最大に彎曲し、周辺部では半
径方向に沿つて縮むことがわかる。 Figure 5 shows the magnitude of strain generated in each part of the diaphragm substrate when fluid pressure is applied in the direction of the arrow to the circular diaphragm substrate (radius is r) shown in Figures 3 and 4. In the figure showing ε, εt is the strain in the tangential direction, εr is the strain in the radial direction, the + mark indicates elongation, and the - mark indicates contraction. From this figure, it can be seen that in a circular diaphragm substrate with a fixed peripheral edge, the central part is curved the most, and the peripheral part is contracted along the radial direction.
以上の考察に基づいて、ホイートストンブリツ
ジの各抵抗素子を構成するｐ形およびｎ形各アモ
ルフアスシリコン薄膜対２，２′，３，３′は、図
のようにほぼ最大に彎曲する位置に配列される。 Based on the above considerations, the p-type and n-type amorphous silicon thin film pairs 2, 2', 3, and 3' constituting each resistance element of the Wheatstone bridge are placed at positions where the curvature is approximately the maximum, as shown in the figure. Arranged.
この時、ｐ形およびｎ形各アモルフアスシリコ
ン薄膜対はそれぞれホイートストンブリツジの対
向する辺を構成するように配列されるので、圧力
すなわちひずみが加えられた場合、５Ａ―５Ｄ間
に電圧E0を印加すれば、出力端子間、例えば５
Ｂ―５Ｃ間には、(6)式で与えられるよらな出力電
圧ｖが発生する。 At this time, the p-type and n-type amorphous silicon thin film pairs are arranged so as to constitute opposite sides of the Wheatstone bridge, so when pressure or strain is applied, the voltage E 0 between 5A and 5D If you apply , for example, 5
A varying output voltage v given by equation (6) is generated between B and 5C.
以上、周縁が固定されたダイヤフラム基板とし
て、円形状のものについて説明を行なつたが、ダ
イヤフラム基板の形状としては、矩形、だ円体そ
の他、任意の形状のものを選ぶことができる。こ
の場合、ホイートストンブリツジの各抵抗素子を
構成するｐ形およびｎ形各アモルフアスシリコン
薄膜対２，２′，３，３′は、ダイヤフラム基板が
ほぼ最大に彎曲する位置に配列される。 Although a circular diaphragm substrate with a fixed peripheral edge has been described above, the diaphragm substrate can be of any shape such as a rectangle, an ellipse, or any other shape. In this case, the p-type and n-type amorphous silicon thin film pairs 2, 2', 3, 3' constituting each resistance element of the Wheatstone bridge are arranged at a position where the diaphragm substrate curves approximately to its maximum.
次に本発明による圧力センサの製造方法につい
て述べる。 Next, a method for manufacturing a pressure sensor according to the present invention will be described.
ダイヤフラム基板材料としては、弾性変形を示
す物体ならばよく、絶縁体、半導体および金属が
使用できる。但し、半導体あるいは金属を用いる
場合は、表面を絶縁膜で覆う。ダイヤフラム基板
の周縁を固定する方法としては、第４図に示すよ
うにエツチング等により中央部を除去することに
より周辺部の板厚を厚くする方法が簡便である
が、架台等に直接はりつけたり、あるいはサンド
イツチ状に狭むことによつて固定することも可能
である。 The diaphragm substrate material may be any material that exhibits elastic deformation, and may include insulators, semiconductors, and metals. However, if a semiconductor or metal is used, the surface is covered with an insulating film. A simple method for fixing the periphery of the diaphragm board is to thicken the peripheral part by removing the central part by etching, etc., as shown in Fig. Alternatively, it is also possible to fix by narrowing it into a sandwich-like shape.
一般に、圧力センサの使用温度範囲は広くする
必要があり、そのためダイヤフラム基板はダイヤ
フラム基板をパーケージするのに用いられるマウ
ント部材の有する線膨張率とほぼ等しい線膨張率
を有するものが選ばれる。 Generally, pressure sensors need to be used over a wide temperature range, and therefore a diaphragm substrate is selected that has a coefficient of linear expansion approximately equal to that of a mount member used to package the diaphragm substrate.
ダイヤフラム基板を十分に洗浄したのち絶縁体
側表面にグロー放電分解法にてアモルフアス薄膜
を堆積させる。使用するガス系としては、SiH4
あるいはSiF4のベースガスにHe又はH2希釈の
B2H6、PH3、AsH3などのドーパントガスを混合
したものが用いられる。通常、ドーパント用物質
としてはｐ形にはＢ、ｎ形にはＰあるいはAsが
用いられる。グロー放電分解は、真空容器内に、
上記混合ガスを導入し、容器内圧力を0.5〜2torr
前後に調整し、アノード・カソード間に直流電界
又は高周波電界を印加して行う。この時、ダイヤ
フラム基板１は、アノード又はカソード上に置か
れ、ヒーターにより200〜400℃に加熱される。 After thoroughly cleaning the diaphragm substrate, an amorphous thin film is deposited on the insulator side surface by glow discharge decomposition. The gas system used is SiH 4
Alternatively, SiF 4 base gas diluted with He or H 2
A mixture of dopant gases such as B 2 H 6 , PH 3 and AsH 3 is used. Usually, B is used as a dopant substance for p-type, and P or As is used for n-type. Glow discharge decomposition is carried out in a vacuum container,
Introduce the above mixed gas and increase the pressure inside the container to 0.5 to 2 torr.
Adjustments are made back and forth, and a DC electric field or high-frequency electric field is applied between the anode and cathode. At this time, the diaphragm substrate 1 is placed on the anode or cathode and heated to 200 to 400°C by a heater.
オーミツク電極用金属としてはAlあるいは
NiCr／Auを用い、真空蒸着法あるいはスパツタ
法を用いて堆積させる。 Al or aluminum is the metal for ohmic electrodes.
Deposit using NiCr/Au using vacuum evaporation or sputtering.
パターニングはメタルマスク法あるいはホトエ
ツチング技術を用いて行なう。メタルマスク法は
最小パターン寸法が50μm前後のものまで製作可
能であり、それよりも小さい場合にはホトエツチ
ング技術を用いる。 Patterning is performed using a metal mask method or photoetching technique. The metal mask method can produce patterns with a minimum pattern size of around 50 μm, and if it is smaller than that, photoetching technology is used.
次に、表面をパシベーシヨンするため絶縁膜で
覆う。続いてオーミツク電極上の絶縁膜をエツチ
ングにより除去し、出力端子用各リード線５Ａ，
５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを設ける。リード線にはAuリ
ボン線、Auワイヤなどが用いられる。 Next, the surface is covered with an insulating film for passivation. Next, the insulating film on the ohmic electrode was removed by etching, and each lead wire 5A for the output terminal,
5B, 5C, and 5D are provided. Au ribbon wire, Au wire, etc. are used for the lead wire.
最後に、エツチングあるいはダイサーなどによ
りチツプ状に分割することにより圧力センサは完
成される。 Finally, the pressure sensor is completed by dividing it into chips by etching or using a dicer.
次に本発明による効果を述べる。 Next, the effects of the present invention will be described.
(1) アモルフアスシリコン薄膜の堆積方法として
低温グロー放電法を用いたので、ダイヤフラム
基板材料の選択自由度が大きい。その結果、任
意形状のダイヤフラム基板に直接検出部を形成
でき、従来素子より高信頼性・高性能を有する
圧力センサが構成できた。(1) Since the low-temperature glow discharge method was used as the deposition method for the amorphous silicon thin film, there is a great degree of freedom in selecting the diaphragm substrate material. As a result, it was possible to form a detection section directly on a diaphragm substrate of any shape, and a pressure sensor with higher reliability and higher performance than conventional elements was constructed.
(2) ホイートストンブリツジの対向する辺を構成
する各一対の抵抗素子にｐ形およびｎ形各アモ
ルフアスシリコン薄膜を用いて構成したので、
得られるゲージ率の大きさは各ゲージ率の絶対
値の和となる。その結果検出感度の大きな圧力
センサを構成できた。(2) P-type and n-type amorphous silicon thin films are used for each pair of resistor elements that make up the opposing sides of the Wheatstone bridge;
The magnitude of the obtained gauge factor is the sum of the absolute values of each gauge factor. As a result, we were able to construct a pressure sensor with high detection sensitivity.
(3) フオトエツチング技術を用いることにより超
小形の圧力センサを構成できる。(3) By using photoetching technology, an ultra-small pressure sensor can be constructed.
(4) 製造方法が簡単なので安価な圧力センサを構
成できる。(4) Since the manufacturing method is simple, an inexpensive pressure sensor can be constructed.
(5) ゲージ率が金属の数十倍以上を有するアモル
フアスシリコン薄膜を用いたので高性能な圧力
センサを構成できる。(5) A high-performance pressure sensor can be constructed using an amorphous silicon thin film whose gauge factor is several tens of times higher than that of metal.
以上述べたように、本発明による圧力センサは
従来のものより幾多の利点を有している。 As mentioned above, the pressure sensor according to the present invention has many advantages over conventional ones.
第１図はアモルフアスシリコン薄膜のゲージ率
特性を示す図、第２図はホイートストンブリツジ
の構成を示す図、第３図および第４図は本発明に
よる圧力センサの一実施例を示す図で第３図は平
面図を、第４図は第３図の線Ｘ―X′における断
面を示す図、第５図は第３図および第４図で示さ
れた圧力センサにおけるダイヤフラム基板のひず
み特性を示す図である。
図中１は周縁を固定されたダイヤフラム基板、
２，２′はｐ形（ｎ形）アモルフアスシリコン薄
膜対、３，３′はｎ形（ｐ形）アモルフアスシリ
コン薄膜対、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは各オーミ
ツク電極、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは各リード
線、６は圧力センサを示す。
Fig. 1 is a diagram showing the gauge factor characteristics of an amorphous silicon thin film, Fig. 2 is a diagram showing the configuration of a Wheatstone bridge, and Figs. 3 and 4 are diagrams showing an embodiment of the pressure sensor according to the present invention. Fig. 3 is a plan view, Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line XX' in Fig. 3, and Fig. 5 is a strain characteristic of the diaphragm substrate in the pressure sensor shown in Figs. 3 and 4. FIG. In the figure, 1 is a diaphragm substrate whose peripheral edge is fixed;
2, 2' are a p-type (n-type) amorphous silicon thin film pair, 3, 3' are an n-type (p-type) amorphous silicon thin film pair, 4A, 4B, 4C, 4D are each ohmic electrodes, 5A, 5B, 5C and 5D are respective lead wires, and 6 is a pressure sensor.
Claims (1)
体で、かつ流体圧力を受けて変形するダイヤフラ
ム基板１と； 該ダイヤフラム基板の絶縁体上にそれぞれホイ
ートストンブリツジの対向する辺を構成するよう
に形成された一対のｐ形アモルフアス薄膜半導体
２，２′および一対のｎ形アモルフアス薄膜半導
体３，３′と； 前記ｐ形アモルフアス半導体薄膜とｎ形アモル
フアス半導体薄膜とを接続する２対の対向するオ
ーミツク電極４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと； 該各電極対にそれぞれ接して設けられた２対の
リード線対５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄとから構成さ
れ、前記ダイヤフラム基板が流体圧力を受けた場
合、該ダイヤフラムがほぼ最大に彎曲する位置に
各アモルフアス半導体薄膜が配置されていること
を特徴とする圧力センサ。[Claims] 1. A diaphragm substrate 1 whose peripheral edge is fixed, at least one surface of which is an insulator, and which deforms under fluid pressure; and on the insulator of the diaphragm substrate, opposing Wheatstone bridges are provided. a pair of p-type amorphous thin film semiconductors 2, 2' and a pair of n-type amorphous thin film semiconductors 3, 3' formed so as to form sides; connecting the p-type amorphous semiconductor thin film and the n-type amorphous semiconductor thin film; It is composed of two pairs of opposing ohmic electrodes 4A, 4B, 4C, 4D; and two pairs of lead wires 5A, 5B, 5C, 5D provided in contact with each pair of electrodes, and the diaphragm substrate is connected to a fluid. A pressure sensor characterized in that each amorphous semiconductor thin film is disposed at a position where the diaphragm bends to a substantially maximum extent when subjected to pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207958A JPS5997031A (en) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207958A JPS5997031A (en) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | Pressure sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997031A JPS5997031A (en) | 1984-06-04 |
| JPH0117531B2 true JPH0117531B2 (en) | 1989-03-30 |
Family
ID=16548343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207958A Granted JPS5997031A (en) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997031A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01206215A (en) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 | Teijin Ltd | Thin-film semiconductor strain sensor |
-
1982
- 1982-11-27 JP JP57207958A patent/JPS5997031A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997031A (en) | 1984-06-04 |
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