Sensor de presión semiconductor

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Sensor de presión semiconductor Funcionamiento En un semiconductor la movilidad de portadores de carga puede variar sí se le somete a un esfuerzo. Dependiendo del dopado un aumento del esfuerzo puede aumentar o disminuir la resistencia del material, esto se denomina efecto piezoresistivo. Como vimos en las galgas el cambio de resistencia con la deformación se denomina factor de galga y en los semiconductores, este factor es del orden de 50 a 100.

Generalmente se implanta un puente Wheatstone en una membrana de silicio con los 4 elementos semiconductores activos como se ve en la figura. La membrana está expuesta a la presión a medir, lo que le causa una variación de los elementos resistivos desequilibrando el puente. Para que los elementos resistivos no se deformen por igual, se disponen de forma adecuada para que se deformen uno más que otros y así desequilibrar el puente. Como la respuesta de los semiconductores son muy sensibles a la temperatura, estos componentes incorporan algún sistema electrónico para compensar esta dependencia. Además para lograr un buen equilibrio del puente cuando no esta sometida a presión, se ajustan las resistencias volatilizando parte de ella con un láser (laser trimming). Funcionamiento Las distintas partes se van implantando sobre un substrato semiconductor nº 2 en la figura. La cámara nº 1 esta a una presión constante de referencia, que se cierra con el diafragma n° 3 que se deforma con la diferencia de presión. Las resistencias nº 4 cambian de valor con la deformación y mediante los cables se realizan los 4 contactos, para la tensión de excitación V s y la de salida V0.

Encapsulado


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