SU1404850A1

SU1404850A1 - Полупроводниковый тензопреобразователь

Info

Publication number: SU1404850A1
Application number: SU864081794A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Евдокимов; Владимир Михайлович Стучебников; Владимир Иванович Суханов; Виктор Владимирович Хасиков; Владимир Николаевич Черницын
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1988-06-23

Description

(21)4081794/24-10

(22)03.07.86

(46) 23.06.88. Бюл. № 23

(71)Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроени

(72)В. И. Евдокимов, В. М. Стучебников, В. И. Суханов, В. В. Хасиков и В. Н. Черницы и

(53)531.787(088.8)

(56)Патент ЕР № 0049501, кл. G 01 L 9/04. Авторское свидетельство СССР

№ 934257, кл. G 01 L 9/04, 1982.

(54)ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТЕНЗО- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

(57)Изобретение относитс к измерительной технике и позвол ет уменьшить температурную погрешность устр-ва. В тензопреоб- разователе на монокристаллической сапфировой пластине чувствительного элемента расположены две пары кремниевых тензо- резисторов 3, 4 /э-типа проводимости, ориентированные соответственно параллельно и перпендикул рно относительно направлени макс, механической деформации чувствительного элемента. Тензорезисторы 3, 4, соединенные в мостовую тензосхему, имеют одинаковые геометрические размеры в противоположных плечах. Отношение ширины к толщине тензорезисторов 3 меньше аналогичного отношени тензорезисторов 4 в 1,2- 8 раз. Контактные площадки 5 использованы дл подключени питани к тензосхеме и регистрации выходного сигнала. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

ю

сл

4 00 сл

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к преобразовател м механических величин в электрический сигнал , основанный на тензорезистивном эффекте .

Целью изобретени вл етс уменьшение температурной погрешности тензопреобразо- вател .

На фиг. 1 изображено гетероэпитак- сиальный кремниевый тензорезистор шириной b и толщиной h на сапфировой подложке, поперечное сечение; на фиг. 2 - зависимость температурного коэффициента сопротивлени гетероэпитаксиального кремниевого тен- зорезистора от отношени b/h; на фиг. 3 и 4 - полупроводниковый тензопреобра- зователь.

Преобразователь содержит сапфировую подложку 1, металлическую мембрану 2, кремниевые тензорезисторы 3, ориентированные параллельно направлению максимальной деформации чувствительного элемента, кремниевые тензорезисторы 4, ориентированные перпендикул рно направлению максимальной деформации чувствительного элемента , контактные площадки 5, покрытые алюминием.

Тензорезисторы 3 и 4 соединены в мостовую тензосхему. Контактные площадки 5 служат дл подключени питани к тензо- схеме и регистрации выходного сигнала. Плоскость сапфировой подложки имеет кристаллографическую ориентацию (Т012). Тензорезисторы расположены в плоскости (001) кремни и ориентированы вдоль кристаллографических направлений кремни . Они изготовлены из гетероэпитаксиального сло кремни р-типа проводимости толщиной 2,5 мкм известным методом фотолитографии . Ширина продольных тензорезис- торов 3 составл ет 30 мкм, что соответствует значению , а ширина поперечных тензорезисторов 4-40 мкм, что соответствует значению . Величина b/fi дл продольных тензорезисторов примерно в 1,33 раза меньше величины b/h дл поперечных тензорезисторов.

Использование предлагаемого тензопре- образовател по сравнению с известными полупроводниковыми тензопреобразовател - ми уменьшает температурную погрешность выходного сигнала тензопреобразователей и тем самым повышает точность и увеличи- вает выход годных изделий при серийном производстве, упрощает конструкцию и процесс настройки датчиков механических вели- чин, изготавливаемых на основе предлагаемых тензопреобразователей.

15

Claims

1.Полупроводниковый тензопреобразо- ватель, содержащий упругий чувствительный элемент в виде монокристаллической

0 сапфировой пластины, на поверхности которой расположены две пары кремниевых тензорезисторов р-типа проводимости, включенные в противоположные плечи тензосхемы и сориентированные соответственно параллельно и перпендикул рно относительно направлени максимальной механической деформации упругого чувствительного элемента , отличающийс тем, что, с целью уменьщени температурной погрешности, в нем геометрические размеры тензорезисторов , включенных в противоположные плечи тензосхемы, выбраны одинаковыми, при этом отнощение ширины b к толщине h тензорезисторов, расположенных в направлении максимальной деформации пластины, меньше отношени щирины к толщине b/h другой пары тензорезисторов в 1,2-8 раза.

2.Тензопреобразователь по п. 1, отличающийс тем, что в нем отношение геометрических размеров b/h тензорезисторов в парах находитс в диапазоне 5-40.

0

5

фие.1

JKC.

v v

Y Vf / / / / V /f / / / /