Полупроводниковый преобразователь давления

(50 Н АРС ТВЕН М ИЗО Й НОМИТЕТ СССР БРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙГОС ГО ЕНИЯСАН ВтельстВ К АВТОРСНОЬ Кудря вц ович(46) 23.10,84. Бюл. У 3 (72) Л.В.Лащенова, В.В. Б.Н.Шевченко и 1 О.В.федо (53) 534.232(088.8) (56) 1. Патент фРГ У 2 кл. Н 04 К 23/00, опубл2. Патент Японии У 4 кл. Н 04 Р. 23/00, опубл ,(прототип).3. Викулин И.М., Ста лупроводниковые датчики ское радио", 1975, с. 3 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБ ДАВЛЕНИЯ, содержащий би полупроводниковую струк ющую один или несколькоов, сформированных на п ложке, иглу из твердого материала,1 контактирукщую с поверхностью полупроводниковой структуры в зоне Р- оперехода и соединенную с диафрагмой, источник питания, подключенный к полупроводниковой структуре, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения чувствительности и технологичности изготовления, в него введены дополнительный источник смещения и металлический электрод из мягкого материапа, расположенный на поверхности указанной структуры с перекрытием границы перехода на поверхности полупроводниковой структуры, при этом дополнительный р ; источник смещения соединен с металлическим электродом и подложкой,а игла размещена на поверхности ме таллического электрода.2 2биполярную полупроводниковую структуру, имеющую один или несколько рп - переходов, сформированных на подложке, иглу из твердого материала,контактирующую с поверхностью полупроводниковой структуры в зоне рл-перехода и соединенную с диафрагмой источник питания, подключенный к полупроводниковой структуре,введены дополнительный источниксмещения и металлический электродиз мягкого материала, расположенныйна поверхности полупроводниковойструктуры с перекрытием границыперехода на поверхности указанной струк-:туры, при этом дополнительный источниксмещения соединен с металлическим.,lэлектродом и подложкой, а Игла размещена на поверхности металлического электрода,На чертеже представлена конструкция преобразователя.Преобразователь содержит мембрану 1, иглу 2 и полупроводниковуюструктуру 3. В полупроводниковойструктуре сФормирован р-ь -переход 4.,на поверхность структуры нанесен металлический электрод 5, под которым рованный р-н -переход 6.При воздействии на мембрану акустического поля давление через иглу передается на структуру, электрические параметры которой изменяютПоскольку Область объемного заряда индуцированного полем перехода залегает непосредственно под металлическим электродом, представляющим собой напыленный тонкий слой ( сотые доли мкм 1 мягкого металла, напри- мер алюминия, приложение давления иглой из твердого материала, например корунда, к любой точке поверхности электрода приводит к эффективному изменению параметров структуры . Так как площадь металлического электрода может быть выполнена реличиной более тысячи мкм , то осущест 2вление контакта иглы со структурой с площадью контакта порядка единицы мкм не представляет трудности.Полупроводниковая структура может быть выполнена по типовой тех нологии и снабжена электродом. При изготовлении структуры используется. техпроцесс изготовления полупроводниковых приборов и требуется лишь дополнительное напыление проводяще 1 112049Изобретение относится к преобразователям механической энергии вэлектрическую, а более конкретнок микрофонам, использующим чувствительные к давлению р-п-переходы.5Известны преобразователи, которые выполнены в виде сетко- или.решеткообразно разделенного на дискретные участки р- ь -перехода,при этом установка иглы в любом месте структуры позволит обеспечитьконтактирование с каким-либо участком перехода, выходящим на поверхность 1 3 и 2.Недостатками этих преобразователей являются сложность выполненияструктуры, невоспроизводимость ха"рактеристик преобразователей из-завозможности помещения иглы на меньшую или большую часть перехода, выходящего на поверхность, а также малая эффективность преобразователяввиду того, что давление распределяется. по площади, лишь часть которойоказывает влияние на параметры струк туры.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является полупроводни- " сформирован дополнительный индуциковый преобразователь, в котором наодной подложке выполняется несколькоструктур с р- ь -переходами, включенных в параллель, и давление прикладывается системой игл, связанныхс диафрагмой Г 3,1,Недостатком известного преобразователя является малая эффективностьпреобразования, связанная с тем чтодавление, в частности звуковое, действующее на диафрагму, распределяет 40ся между иглами 1 при количестве иглН через каждую из игл передается наконтакт игла - структура лишь 1/л -ячасть давлениями, и, поскольку полагается что при установке игл с учетомФ45зависимости чувствительности от местаприложения силы на поверхности структуры не будет для каждой из структурреализована максимально возможнаячувствительность, суммарный эффектбудет ниже, чем в случае установки50одной иглы в область максимальнойчувствительности.Цель изобретения ; повышение чувствительности и технологичности изготовления .Поставленная цель достигаетсятем, что в полупроводниковый преобразователь давления, содержащийСоставитель В. КузнецовРедактор А.Шандор Техред Л,Кощобняк Корректор М.Леонтюк Заказ 7760/44 Тираж 634 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-,35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,.Проектная,4 3 11 го материала для формирования элек-трода,Потенциал, приводящий к с,озданию дополнительного перехода, создается источником смещения мапой мощности на нескопько десятков вольт. 20492. 4Дпя упрощения схемы включения устройства источник смещения может бытьзаменен электретным материалом.Предложенное выполнение преобразователя обеспечивает его высокуючувствительность и технологичность.