Полупроводниковый преобразователь давления

Полупроводниковый преобразователь давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

бноли:

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н> 4790 I5i

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.74 (21) 1995998/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 02.10.75 (51) М. Кл. G 011 11 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.787(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. В. Чепурнов, В. В. Сбродов, Ю. Н. Лазарев и Г. В. Малый (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению и, в частности, к устройствам измерения давления.

Известны полупроводниковые преобразователи давления, содержащие упругую металлическую мембрану, полупроводниковую пластину P-типа, имеющую две диффузионные области и источник электрического напряжения.

Цель изобретения — увеличение точности измерения.

Это достигается тем, что предлагаемый полупроводниковый преобразователь давления снабжен дополнительной полупроводниковой пластиной п-типа, имеющей две диффузионные области Р-типа, расположенной под мембраной, причем две диффузионные области противоположного типа проводимости обеих полупроводниковых пластин соединены меж- 20 ду собой и через резистор соединены с минусовой клеммой источника электрического напряжения, а две другие диффузионные области через резистор соединены с плюсовой клеммой этого источника. 25

На чертеже показан предлагаемый полупроводниковый преобразователь давления.

Преобразователь содержит жестко закрепленную гибкую металлическую мембрану 1, к которой подключено напряжение смещения 30

Е,„,. Под мембраной 1 на расстоянии не более 20 — 25 мкм расположены две тонкие слаболегированные пластины 2 и 3 полупроводника противоположных типов проводимости.

Пластина 2 полупроводника P-типа проводимости имеет две сильнолегированные области

4 и 5 и-типа (сток, исток), нанесенные методом диффузии и имеющие металлический контакт с соответствующими электродами. Пластина 3 полупроводника и-типа выполнена аналогично, только имеет области истока 6 и сток 7 P-типа проводимости. Эти пластины закреплены на изоляционном основании 8.

Электроды двух диффузионных областей 4 и

7 (стоков) подсоединены через соответствующие резисторы 9 "и 10 к источнику питания

Е„,. Электроды. двух других диффузионных областей 5 и 6 (истоки) различных полупроводниковых пластин соединены между собой и подключены через резистор 11 к общей точке.

Преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии измеряемого давления Р под действием напряжения смещения Е,„, между мембраной и пластинами полупроводника создано сильное электрическое поле, вызывающее образование обедненного слоя на поверхности полупроводниковых пластин. При

479015

Предмет изобретения

Составитель О. Сафонов

Текред А. Камышникова

Корректоры: С. Болдижар и Н. Учакина

Редактор Е. Караулова

Заказ 2411/1 Изд. Мю 1648 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2 идентичности выполнения полупроводниковых пластин 2 и 3 толщина обедненного слоя в них одинаковая, следовательно, и ток, протекающий в цепях областей 4 и 7 (стоков) одинаковый, поэтому выходное напряжение, снимаемое между электродами стоков, равно нулю.

При прогибе мембраны под действием измеряемого давления меняется напряженность электрического поля в зазоре мембрана — полупроводник, что приводит к изменению тол,щины обедненного слоя в пластинах полупроводника, причем в одной из них обедненный слой уменьшается (режим обеднения), а в пластине полупроводника противоположного типа проводимости происходит расширение обедненного слоя (режим обогащения). Соответственно меняются и токи стоков. Таким образом, выходной сигнал изменяется от нуля пропорционально измеряемому давлению.

Полупроводииковь1й преобрааоддтель давления, содержащий упругую металлическую мембрану, полупроводниковую пластину P-типа, имеющую две диффузионные области и источник электрического напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, он

10 снабжен дополнительной полупроводниковой пластиной п-типа, имеющей две диффузионные области P-типа, расположенной под мембраной, причем две диффузионные области противоположного типа проводимости обеих

15 полупроводниковых пластин соединены между собой и через резистор соединены с минусовой клеммой источника электрического напряжения, а две другие диффузионные области через резистор соединены с плюсовой

20 клеммой этого источника.