Патент ссср 192465

Авторы патента:

G01N25 - Исследование или анализ материалов с помощью тепловых средств (G01N 3/00-G01N 23/00 имеют преимущество)

G01L9/06 - пьезорезистивных устройств

G01L1/18 - с использованием свойств пьезорезистивных материалов, т.е. материалов, омическое сопротивление которых изменяется в соответствии с изменением величины и(или) направления приложенной к ним силы (резисторные тензометры для измерения линейного сжатия или растяжения G01B)

О П И С А Н И Е l92465

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12 т/.1965 (¹ 1009169/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.II.1967. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 5.IV.1967

1;л. 42k, 45/03

21, 11/02

МПК 6 01/

Н Oll

УДК 531,787.913:

:546.289(088.8) Комитет по делам кзоорвтений и открытий при Совете тлинистрое

СССР

Авторы изобретения

Э. И. Рашба, В. А. Романов, И. И. Бойко и И. П. Жадько

Институт полупроводников АН УССР

Заявитель

ДАТЧИК МЕХАНИЧЕСКИХ И АКУСТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ

Предмет изобретения

Известные полупроводниковые датчики давлений используют эффект пьезосопротивления или свойства р вЂ” n-переходов. Чувствительность датчиков из монополярных полупроводников, использующих пьезосопротивление, относительно невелика и снижается в области высоких температур, датчики с туннельными переходами также неприменимы при высоких температурах, а чувствительные дазчики с прокалываемыми переходами ненадежны и работают только на сжатие.

Чувствительный элемент предлагаемого датчика изготовлен в виде пластины из материала с собственной проводимостью, причем плоскости широких граней параллельны оси 110, а также направлению деформации и тока, которое лежит в плоскости 110 и повернуто на

30 по отношению к оси 111 в сторону оси 001.

Это позволяет повысить чувствительность датчика, Принцип действия предлагаемого датчика заключается в следующем.

Если через пластину полупроводника с проводимостью, близкой к собственной, проходит электрический ток, причем главные оси тензора электропроводности деформированного материала ориентированы под углом к поверхности пластины, концентрация носителей в пластине отклоняется от равновесной. Эффект особенно велик, если скорость рекомбинации электронов и дырок в объеме на одной из поверхностей мала, а на второй вЂ” велика. Величина эффекта существеHHD зависит также от ориентации образца по отношению к кристаллографическим осям. Оптимальная ориентация определяется зонной структурой спектра электронов и дырок в используемом полу10 проводниковом материале.

Вследствие изменения числа носителей проводимость образца при приложении внешних усилий изменяется значительно сильнее, чем при эффекте пьезосопротивления.

15 Предлагаемый датчик может работать в области высоких температур, а также при больших полях и токах, ограниченных только порогом пробоя однородного материала.

Чувствительный элемент может быть изго20 товлен из любого биполярного полупроводникового материала (например, германия).

25 Датчик механических и акустических давлений, чувствительный элемент которого выполнен из пластины германия, снабженной двумя токовыми электродами, отличающийся тем, что, с целью получения высокой чувст30 вительности. пластина выполнена из материа192465

Составитель О. Б. Федюкина

Техрсд Л. Бриккер Корректоры. С М Белугина и Т, Н. Дмитриева

Редактор Н. Громов

Заказ 781/17 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 ла с собственной проводимостью и вырезана так, что плоскости широких граней параллельны оси 110 и направлению деформации и тока, которое лежит в плоскости 110 и повернуто на угол 30 по отношению к оси 111 в сторону оси 001.