Halvledertrykksensorer kan deles inn i to kategorier, den ene er basert på prinsippet om at I-υ-egenskapene til halvleder-PN-krysset (eller schottky-krysset) endres under stress.Ytelsen til dette trykkfølsomme elementet er svært ustabil og har ikke blitt særlig utviklet.Den andre er sensoren basert på halvleder piezoresistiv effekt, som er hovedvarianten av halvledertrykksensor.I de tidlige dagene ble halvlederstrekkmålere for det meste festet til elastiske elementer for å lage forskjellige spennings- og tøyningsmåleinstrumenter.På 1960-tallet, med utviklingen av integrert halvlederkretsteknologi, dukket det opp en halvledertrykksensor med diffusjonsmotstand som piezoresistivt element.Denne typen trykksensor har enkel og pålitelig struktur, ingen relative bevegelige deler, og det trykkfølsomme elementet og det elastiske elementet til sensoren er integrert, noe som unngår mekanisk etterslep og kryp og forbedrer ytelsen til sensoren.

Piezoresistiv effekt av halvleder Halvleder har en karakteristikk knyttet til ytre kraft, det vil si at resistiviteten (representert med symbolet ρ) endres med spenningen den bærer, som kalles piezoresistiv effekt.Den relative endringen av resistivitet under påvirkning av enhetsspenning kalles piezoresistiv koeffisient, som uttrykkes med symbolet π.Uttrykt matematisk som ρ/ρ = π σ.

Hvor σ representerer stress.Endringen av motstandsverdien (R/R) forårsaket av halvledermotstand under spenning bestemmes hovedsakelig av endringen i resistivitet, så uttrykket for piezoresistiv effekt kan også skrives som R/R=πσ.

Under påvirkning av ytre kraft genereres visse spenninger (σ) og tøyninger (ε) i halvlederkrystaller, og forholdet mellom dem bestemmes av Youngs modul (Y) til materialet, det vil si Y=σ/ε.

Hvis den piezoresistive effekten uttrykkes av belastningen på halvlederen, er den R/R=Gε.

G kalles følsomhetsfaktoren til trykksensoren, som representerer den relative endringen av motstandsverdien under enhetsbelastning.

Piezoresistiv koeffisient eller følsomhetsfaktor er den grunnleggende fysiske parameteren for halvleder-piezoresistiv effekt.Forholdet mellom dem, akkurat som forholdet mellom spenning og tøyning, bestemmes av Youngs modul til materialet, det vil si g = π y.

På grunn av anisotropien til halvlederkrystaller i elastisitet, endres Youngs modul og piezoresistive koeffisient med krystallorientering.Størrelsen på halvlederens piezoresistive effekt er også nært knyttet til resistiviteten til halvlederen.Jo lavere resistivitet, jo mindre følsomhetsfaktor.Den piezoresistive effekten av diffusjonsmotstand bestemmes av krystallorienteringen og urenhetskonsentrasjonen til diffusjonsmotstanden.Urenhetskonsentrasjonen refererer hovedsakelig til urenhetskonsentrasjonen på overflaten i diffusjonslaget.