Полупроводниковый тензодатчик

 

ПОЛУПРОВОДНЖОВЫЙ ТЕНЗОДАТЧИК , содержащий центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полупроводникового материала одного типа проводимости и охватывакидкй его коаксиальный тензочувствительный элемент противоположного типа проводимости, образующие на границе двух материалов рп-переход , отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности , центральный тензочувствительный элемент выполнен из тугоплавкого, а коаксиальн1й - из легкоплавкого материала, а р-п-переход выполнен в виде сплавной гетерогтруктуры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

4(5ц С 01 В 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЗФ. (21) 3660479/25-28 (22) 04.11.83 (46) 28,02.85. Бюл. В 8 (72) С.C. Варшава (71) Львовский-ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 531.781.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 1002825, кл. С 01 В 7/18, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 614318, кл. С 01 В 7/18, 1976 (прототип).

„„Я0„„1142729 A (54)(57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТЕНЗОДАТЧИК, содержащий центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полупроводникового материала одного типа проводимости и охватывающий его коаксиальный тензочувствительный элемент противоположного типа проводимости, образующие на границе двух материалов р- и-переход, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, центральный тензочувствительный элемент выполнен из тугоплавкого, а коаксиальный — иэ легкоплавкого материала, а р-п-переход выполнен в виде сплавной гетероструктуры.

1142729

ÂÍÈÈÅÈ Заказ 706/37 Тираж 561 Подписное

Филиай ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Ф

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании полупроводниковых тенэодатчиков повышенной чувствительности. 5

Известен полупроводниковый тензодатчик, содержащий упругий элемент из полупроводникового материала, изоляционный слой из нитрида кремния и полупроводниковый тенэочув- 10 ствительньИ элемент, размещенный на, изоляционном слое 513.

Однако этот тензодатчик.характеризуется невысокой чувствительностью вследствие того, что работает 15 только один тензочувствительный элемент.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является полупроводни- 20 ковый тензодатчик, содержащий центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полупроводникового материала одного типа проводимости и охватывающий его коаксиаль- 25 ный тензочувствительный элемент противоположного типа .проводимости, выполненные из кремния, образующие на границе двух материалов р — n-переход, образованный при механическом 50 соединении двух материалов 12 .

Однако и этот тензодатчик имеет невысокую чувствительность, что связано с дефектами структуры р — и-перехода и несогласованностью 35 работы кристаллических решеток элементов.

Целью изобретения является повышение чувствительности тензодатчика.

Цель достигается тем, что в:полу- 40 проводниковом тензодатчике, содержащем центральный цилиндрический тензочувствительный элемент из полупроводникового материала одного типа проводимости и охватывакщий его коак-45 сиальный тензочувствительный элемент противоположного типа проводимости, образующие на границе двух матерна° лов р - п-переход, центральный тенэочувствительный элемент выполнен из 50 тугоплавкого, а коаксиальный — иэ легкоплавкого материала, а р — п-переход выполнен в виде сплавкой гетероструктуры.

На чертеже представлен полупроводниковый тенэодатчик, поперечное сечение.

Полупроводниковый тензодатчик содержит центральный цилиндрический тензочувствительный элемент 1 из тугоплавкого полупроводникового материала одного типа проводимости, например арсенида галлия п-типа, и охватывающий его коаксиальный тензочувствительный элемент 2 из легкоплавкого материала противоположного типа проводимости, например теллур р-типа, образующие на границе двух материалов р — и-переход 3, выполненный в виде сплавной гетероструктуры. Для образования указанной малодефектной структуры требуется расплавление полупроводникового материала коаксиального тенэочувствительного элемента и ускоренное его охлаждейие, что достигается пропусканием импульса тока соответствующей амплитуды и длительности через центральный тензочувствительный элемент.

Полупроводниковый тензодатчик работает следующим образом.

При воздействии деформации на оба тензочувствительных элемента кристаллические решетки каждого из этих элементов деформируются согласованно, что увеличивает полезный сигнал, Возрастает сигнал и вследствие того, что дефекты сосредотачиваются в узкой зоне р — п-перехода и вызывают соответствующее приращение полезного сигнала. Результирующее повышение чувствительности при применении указанных материалов достигает 4 раз и более.

Использование предлагаемого полу1проводниковога тензодатчика позволяет

I применять малобазные тензодатчики . там, где ранее они не могли быть применимы из-за ограниченной чувствительности к деформациям.