Чувствительный элемент преобразователя давления

Чувствительный элемент преобразователя давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении гидростатичес ,ких давлений. Цель изобретения увеличение чувствительности устройства . Резистор, используемый в качестве чувствительного элемента преобразователя , изготовлен из полупроводниковой структуры с изотипным переходом на основе компенсированного полупроводникового материала, содержащего примеси с глубокими уровнями. При воздействии на резистор внешнего напряжения возникает биполярный дрейф неравновесных носителей в п-базе в сторону п-п перехода и встречного биполярного диффузионного потока. При некотором напряжении, приложенном к переходу, изменения встречных потоков в заимно погашаются. В этом случае полный ток через резистор слабо зависит от приложенного напряжения. о S (П

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5)) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3864186/24-10 (22) 12.03.85 (46) 23.05.87 ° Бюл. № 19 (72) М.С.Гиленко, П.М.КарагеоргийАлкалаев, А.Ю.Лейдерман, В.Д.Овсянников, Э.Г.Пель и .Л.С.Сандлер (53) 53 1.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1079123, кл. H 01 L 29/82, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 455634, кл. G 01 L 9/04, 1973. (54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении гидростатичес,ких давлений ° Цель изобретения увеличение чувствительности устройства. Резистор, используемый в качестве чувствительного элемента преобразователя, изготовлен иэ полупроводниковой структуры с изотипным переходом на основе компенсированного полупроводникового материала, содержащего примеси с глубокими уровнями.

При воздействии на резистор внешнего напряжения возникает биполярный дрейф неравновесных носителей в и-базе в

+ сторону и-п перехода и встречного биполярного диффузионного потока. При некотором напряжении, приложенном к переходу, изменения встречных потоков взаимно погашаются. В этом случае полный ток через резистор слабо зависит от приложенного напряжения, 14 2 вольт-амперной характеристики ПР падение напряжения -на нем может быть записано

V ехр(А j) где А ехр (- )

Е

Г.т

Е„ — энергия активации глубоких компенсирующих центров; — плотность тока через ПР.

При этом величина Е зависит от

А внешнего приложенного давления, например гидростатического.

Изменение давления р приводит к изменению падения напряжения ЛЧ на ПР

/ЬЕ /

/,/I = V ),,w/ в

Qр где а — параметр, характеризующий полупроводниковый материал; w — ширина базовой п-области, V,- =Ч(ар=0)

Коэффициент чувствительности при этом определяется выражением

j aw лЕ

Гт /р

Формула изобретения

Составитель В.111естак

Техред Л. Олийнык Корректор С.Черни

Редактор А.Сабо

Заказ 1964/40 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35Ä E аушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 13124

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерений гидростатических давлений.

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя давления.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве чувствительного элемента преобразователя давления используется полупроводниковый резис- 10 тор, изготовленный иэ полупроводниковой структуры с изотипным и-п или

t р-р переходом, на основе полупроводника, компенсированного глубокими примесями, например, кремния, компенсированного золотом.

При наложении на такой полупроводниковый резистор внешнего напряжения возникает положительное смеЭ

+ щение на n — области и вблизи и-и пе- рр рехода развивается эффект накопления неравновесных носителей. Зто приводит к возникновению бипблярного дрейфа неравновесных носителей в п-базе в сторону и-п+ перехода и встречного биполярного диффузионного потока, Благодаря наличию глубоких примесей величина скорости биполярного дрейфа определяется заполнением глубоких примесей захваченными носи- 3/7 телями. Степень заполнения глубоких примесей зависит от тока, вследствие чего скорость биполярного дрейфа возрастает с током (или с величиной при— ложенного напряжения). При определенном напряжении, приложенном к переходу, наступает момент, когда изменения встречных диффузионного и дрейфового потоков взаимно погашаются, Вследствие этого полный ток через 40 полупроводниковый резистор (ПР) становится слабо зависящим от приложен— ного напряжения. На этом участке

Чувствительный элемент преобразователя давления в виде полупроводникового резистора,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения чувствительности, он выполнен из полупроводниковой структуры с изотипным переходом на основе компенсированного полупроводникового материала, содержащего примеси с глубокими уровнями.