Интегральный преобразователь давления

 

Интегральный преобразователь давления предназначен для измерения давлений посредством преобразования деформации мембраны в электрический сигнал с повышенным коэффициентом преобразования. Форма мембраны, расположение и ориентация на ней тензотранзисторов выбраны таким образом, что в области обоих тензотранзисторов создается напряженное состояние, близкое к одноосному, для одного тензотранзистора - растяжение, для другого - сжатие. Оси тензотранзисторов противоположных знаков тензочувствительности, проходящие от эмиттера к коллектору, совпадают с кристаллографическим направлением *98110*98, причем оси тензотранзисторов параллельны между собой и перпендикулярны поперечной оси мембраны. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 L 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21), 4169651./24-10 (22) 29, 12, 86 (46) 07.04.89. Бюл. ¹ 13 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С.О.Бритвин и В.И.Вагонов (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 491059, кл. G 01 1.. 23/18, 1975, Электроника, 1980, т. 53, № 24 (602), с.29, рис.1. (54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДАВЛЕНИЯ (57) Инте гральный преобразователь давления предназначен для измерения давлений посредством преобразования

1.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к микроэлектронным преобразователям механических воздействий.

Целью изобретения является увеличение коэффициента преобразования.

На фиг,1 представлено топологическое размещение и ориентация р-и-р-тензотранзисторов горизонтальной структуры на кремниевой пластине с упругим элементом в виде прямоугольной мембраны; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.3 — тензотранзистор.

Пары р-и-р-тензотранзисторов 1 и

2, обладающие противоположными знаками чувствительности, содержащие каждый базовую область 3 и контакт к ней 4, эмиттерную область 5 и обьединенные вместе коллекторные области

„„Я0„„1471094 А1 деформации мембраны в электрический сигнал с повыненным коэффициентом преобразования. Форма мембраны, расположение и ориентация на ней тензотранзисторов выбраны таким образом, что в области обоих тензотранзисторов создается напряженное состояние, близкое к одноосному для одного тензотранзистора — растяжение, для другого — сжатие. Оси тензотранзисторов противоположных знаков тензочувствительности,.проходящие от эмиттера к коллектору, совпадают с кристаллографическим направлением (110>, причем оси тензотранэисторов параллельны между собой и перпендикулярны поперечной оси мембраны. 3 ил

l 2

6 и 7, ориентация которых определяется осью 8, проходящей от эмиттера к коллектору, на упругом элементе в виде прямоугольной профилированной мембраны 9, плоскость которых совпадает с плоскостью (100), расположены в центре и на периферии мембраны в середине ее длинной стороны .так, что оси 8, проходящие от эмиттера к коллектору, у обоих тензотранзисторов l и 2 параллельны, эта ось параллельна близлежащему краю мембраны и параллельна направлению (110>.

Преобразователь работает следующим образом.

При воздействии на преобразователь измеряемого давления происходит ,деформация упругого элемента преобразователя, при этом в местах расположения тензотранзисторов 1 и 2

Формула изобретения

1(юа) l

70) A-4

Фи.г.2

Составитель О,Полев

Редактор С.Пекарь Техред N.Äèäûê Корректор М.Васильева

Заказ 1601/45 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

3 14710 возникают механические напряжения, приводящие к деформационным изменениям их..характеристик. Форма упругоro элемента, расположение и ориентация на нем тензотранзисторов выбраны таким образом, что в области обоих тензотранзисторов создается напряженное.состояние, близкое к одноосному, для одного тензотранзистора - растяжение, для другого — сжатие, при этом сами тензотранзисторы .ориентированы относительно возникающих механических напряжений одинаковым образом (параллельно либо перпендикулярно )..

Использование в преобразователе интегральных р-и р-тензотранзисторов горизонтальной структуры позволяет получить высокий коэффициент преобразования. 2(Интегральный преобразователь давления, содержащий кремниевую пласти- 25

94

4 ну с плоскостью ориентации. (! 00) с профилированной в ней прямоугольной мембраной, содержащей два жестких выступа, расположенных симметрично по обе стороны от продольной оси мембраны и симметрично расположенных на ее поперечной оси, и сформированные на мембране тензочувствительные элементы, один из которых. расположен в центре между выступами, а другой между выступом и краем мембраны -. симметрично на ее поперечной оси, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента преобразования, в нем тензочунствительные элементы выполнены в виде

1р-п-р-тензотранзисторов, противоположных знаков тензочувствительности, 1оси которых, проходящие от эмиттера

1к коллектору, совпадают с кристаллографическим направлением (110), причем оси обоих тензотранзисторов параллельны между собой и перпендикулярны поперечной оси мембраны.