AllPhysics.ru

ТЕНЗОРЕЗИСТИВНЫЙ ЭФФЕКТ, изменение электрич. сопротивления тв. проводника (металла, полупроводника) в результате его деформации. Особенно велик Т. э. в полупроводниках, где он связан с изменением энергетич. спектра носителей заряда при деформации: с изменением ширины запрещённой зоны и энергий ионизации примесных уровней; с относит. изменением энергий отдельных долин зоны проводимости; с расщеплением дырочных зон, к-рые в отсутствии деформации вырождены; с изменением эффективных масс носителей заряда (см. Зонная теория). Всё это приводит к изменению концентрации носителей и их эффективной подвижности. Кроме того, деформация влияет на процессы рассеяния носителей через изменение спектра фононов и появление новых дефектов. Величина Т. э. при малых деформациях пропорц. упругому напряжению:

где Ds_ij — изменение тензора уд. электропроводности, s^»1/₃(s_хх+s_yy+s_zz) —ср. уд. электропроводность кристалла, P_kl — тензор упругих напряжений, а П_ijkl — тензор четвёртого ранга, наз. тензором коэфф. пьезосопротивления, характеризующий Т. э. в однородных полупроводниках. Абс. величина компонент П_ijkl достигает в полупроводниках значений 10^-9 — 10^-8 м²/Н.

Вольтамперная характеристика полупроводниковых приборов часто определяется малой областью объёма полупроводников, поэтому при концентрации механич. напряжений именно в этой области даже малое механич. усилие создаёт значит. изменение высоты потенциального барьера для носителей, что приводит к изменению вольтамперной хар-ки прибора. Полупроводниковые тензоэлементы служат чувствительными датчиками механич. напряжений (>10 В/Н) и ускорений.

• Б л а т т Ф. Дж.. Физика электронной проводимости в твердых телах, пер. с англ., М., 1971; Зеегер К., Физика полупроводников, пер. с англ., М., 1977; Г л а г о в с к и й Б. А., П и в е н И. Д., Электротензометры сопротивления, 2 изд., Л., 1972; Полякова А. Л., Физические принципы работы полупроводниковых датчиков механических величин, «Акустический журнал», 1972, т. 18, в. 1, с. 1.

Ш. М. Коган.