Halvledartrycksensorer kan delas in i två kategorier, den ena är baserad på principen att I-υ-egenskaperna hos halvledar-PN-övergången (eller schottkyövergången) förändras under stress.Prestandan hos detta tryckkänsliga element är mycket instabil och har inte utvecklats särskilt mycket.Den andra är sensorn baserad på halvledarpiezoresistiv effekt, som är den huvudsakliga varianten av halvledartrycksensorer.I de tidiga dagarna var halvledartöjningsmätare mestadels fästa på elastiska element för att göra olika spännings- och töjningsmätningsinstrument.På 1960-talet, med utvecklingen av integrerad halvledarkretsteknologi, uppträdde en halvledartrycksensor med diffusionsmotstånd som piezoresistivt element.Denna typ av trycksensor har enkel och pålitlig struktur, inga relativa rörliga delar, och det tryckkänsliga elementet och det elastiska elementet i sensorn är integrerade, vilket undviker mekanisk eftersläpning och krypning och förbättrar sensorns prestanda.

Piezoresistiv effekt av halvledare Halvledare har en egenskap relaterad till extern kraft, det vill säga resistiviteten (representerad av symbolen ρ) förändras med den spänning den bär, vilket kallas piezoresistiv effekt.Den relativa förändringen av resistivitet under inverkan av enhetsspänning kallas piezoresistiv koefficient, som uttrycks av symbolen π.Uttryckt matematiskt som ρ/ρ = π σ.

Där σ representerar stress.Förändringen av resistansvärde (R/R) orsakad av halvledarresistans under spänning bestäms huvudsakligen av förändringen av resistivitet, så uttrycket för piezoresistiv effekt kan också skrivas som R/R=πσ.

Under inverkan av yttre kraft genereras viss spänning (σ) och töjning (ε) i halvledarkristaller, och förhållandet mellan dem bestäms av Youngs modul (Y) för materialet, det vill säga Y=σ/ε.

Om den piezoresistiva effekten uttrycks av spänningen på halvledaren är den R/R=Gε.

G kallas känslighetsfaktorn för trycksensorn, som representerar den relativa förändringen av motståndsvärdet under enhetsbelastning.

Piezoresistiv koefficient eller känslighetsfaktor är den grundläggande fysiska parametern för halvledarpiezoresistiv effekt.Relationen mellan dem, precis som förhållandet mellan spänning och töjning, bestäms av Youngs modul för materialet, det vill säga g = π y.

På grund av anisotropin hos halvledarkristaller i elasticitet ändras Youngs modul och piezoresistiva koefficient med kristallorientering.Storleken på halvledarens piezoresistiva effekt är också nära relaterad till resistiviteten hos halvledare.Ju lägre resistivitet desto mindre känslighetsfaktor.Den piezoresistiva effekten av diffusionsmotstånd bestäms av kristallorienteringen och föroreningskoncentrationen av diffusionsmotståndet.Föroreningskoncentrationen hänför sig huvudsakligen till ytföroreningskoncentrationen i diffusionsskiktet.