Інтегральний тензоперетворювач

1. Інтегральний перетворювач тиску, що містить виконану як одне ціле з основою кремнієву мембрану, орієнтовану в площині (100), та розміщений на її планарній поверхні горизонтальний двостоковий польовий тензотранзистор з р-п пе C2 2 (19) 1 3 76080 4 кристал виконує роль більше конструктивного трансформується в одновісну пружну деформацію елемента, а ніж перетворювача, так як чутливий розтягу (стиснення) області каналу горизонтальноелемент заповнює лише незначну частину го польового тензотранзистора Т3. Наведена планарної поверхні мембрани. деформацією анізотропія рухливості дірок в умоЗадача винаходу - створення універсального вах закорочування поперечної різниці потенціалів тензочутливого елемента з високими коефіцієнтом призводить до перерозподілу густини струму попередачі і рівнем вихідного сигналу при низьких перек каналу, розбалансу струмів стоків, тобто рівнях шуму та енергоспоживання, з потужною появі вихідного сигналу на клемах 8-8' (стоки Т3 навантажувальною здатністю, а також більш нагружені на зовнішні резистори R3, R5 для вибоефективне використання об'єму кремнієвого криру статичного режиму його роботи та корегування сталу. початкового сигналу при нульовому механічному Поставлена задача досягається тим, що навантаженні). Якщо подивитись на канал транзианалогічний прототипу горизонтальний кремнієвий стора Т3 як на тензорезистор, геометрія якого двостоковий польовий тензотранзистор з р-п певизначається конструкцією р-області 2 та впливом реходом в якості затвора, що розміщений на потенціалу затвора 7', то наведена деформацією мембрані, як і в аналогах, доповнений вертикальанізотропія провідності спричинює накопичення ними транзисторами з електростатичним заряду на бокових сторонах тензорезистора, макуправлінням та приповерхневими затворами. симальне значення якого - в місці найбільш висоНа Фіг.1 показані розріз кристала (а), топологія коомного перерізу, де створені р+ області 3, 3' і кристалографічна орієнтація (б) та схема можлидодаткових аналогічних стоковим електродів Т3, вого застосування (в) інтегрального тензоперетвоякі одночасно є приповерхневими затворами Т2, рювача (ІТП). Т4. Таким чином, зміна потенціалів затворів 3, 3' (в Конструкція ІТП реалізована на кремнієвій залежності від величини деформації) модулює сильнолегованій пластині електронного типу провідність каналів Т2, Т4. Їх стоки навантажені на провідності орієнтації (100) з високоомним зовнішні резистори R2, R6, а на клемах 4, 4' маємо епітаксійним шаром такого ж типу провідності. Менеобхідний вихідний сигнал ІТП. При цьому, витік тодами інтегральної технології в одному процесі Т3 заземлений через зовнішній резистор R4, а формуються сильнолеговані р+ області 1, 3, 8, 9, основа кристала - через R7. 3', 8', 9'. Також в одному процесі створюються п+ І нарешті, при потребі потужного вихідного області 4, 6, 4', 6', 7'. Далі, вбудовується слаболесигналу, підключаємо Т1, Т5 по схемі емітерного гований шар р-каналу 2 многостокового горизонповторювача. Зовнішні навантажувальні резистори тального тензотранзистора Т3. Областями п- R1, R8, вихідний сигнал - на клемах 6, 6'. каналів вертикальних транзисторів Т1, Т2, Т4, Т5 Накінець, при потребі збільшення служить епітаксійний шар, а п+ область 7 основи навантажувальної здатності інтегрального перекристала інтегрує спільні області елементів структворювача, площу витоку вертикального транзитури. Необхідно зазначити, що п+ області 4, 4' стора можна збільшити мультиплікацією топології стоків Т2, Т4 мають більшу топологічну ширину, його приповерхневих областей затвора і витоку по ніж п+ області 6, 6' емітерів Т1, Т5, тому області 0 всій планарній поверхні, таким чином використопросторового заряду в каналах Т2, Т4 не перекривуючи весь об'єм кристалу. ваються, і режим їх роботи - польовий, при звоДжерела інформації: ротному зміщенні затвора; області 0' просторового 1. Патент України №3054, по класу G01L9/04. заряду в каналах Т1, Т5 перекриваються, робота Бюл. №5-1. проходить при прямому зміщенні затвора, що 2. Бабичев Г.Г., Козловский С.И., Романов відповідає біполярному режиму. В.А., Шаран Н.Н. // ЖТФ. 1999. Т.69. Вып.10.С.63Принцип дії запропонованого перетворювача 68. слідуючий. При дії на мембрану пневматичного, 3. Бабичев ГГ., Козловский СИ., Романов В.А., гідравлічного чи звукового тисків або в разі дії сил Шаран Н.Н. // ЖТФ. 2000. Т.70. Вып.10. С.45-49. інерції, рівномірно розподілене навантаження 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 76080 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601