Для большинства практических применений основной интерес представляют концентрационные и температурные зависимости только коэффициентов π 44 (для p -типа) и π 11 (для n -типа).
Значения главных тензорезистивных коэффициентов зависят от ряда факторов: материала полупроводника, типа проводимости, удельного сопротивления, температуры и от механического напряжения или деформации.
1. Тензорезистивные коэффициенты зависят от деформации. Для слаболегированного кремниевого ТР n -типа проводимости при одноосном растяжении относительное изменение сопротивления нелинейно зависит от деформации:
Чтобы нелинейность зависимости ΔR/R не превышала 1%, деформация должна быть меньше 5·10-5. Тензочувствительность ТР, определяемая как
будет уменьшаться при больших уровнях деформации.
Для р -кремния при сильном легировании (1026 1/м3) тензочувствительность остается постоянной вплоть до деформации порядка 2,5·10-3. При большей деформациитензочувствительность ТР p -типа, в отличие от n -типа, будет несколько увеличиваться. На рис. 11. представлены графики зависимости предельной деформации , вызывающей однопроцентное изменение тензочувствительности в функции степени легирования тензорезисторов: для одноосного растяжения тензорезисторов типа, ориентированных вдоль оси [111] и тензорезисторов типа, ориентированных вдоль оси [100].
Рис.11. Зависимость предельной деформации , вызывающей 1% - ое изменение тензочувствительности, от концентрации примесей N для n - и p -типов кремния
2. Температурно-концентрационные зависимости коэффициента π44 для равномерно легированного кремния p -типа приведены на рис. 12.
Рис.12. Зависимость главного тензорезистивного коэффициента от температуры и концентрации примесей для равномерно легированного кремния p -типа проводимости
На рис. 13 приведены температурно-концентрационные зависимости коэффициента π 44 для диффузионных ТР, выполненных из кремния p -типа проводимости. В диффузионных слоях тензорезистивные коэффициенты определяются концентрацией примесей на поверхности образца и практически не зависят от закона распределения примесей. С помощью зависимостей, показанных на рис. 13, можно рассчитать чувствительность диффузионных ТР и температурную зависимость чувствительности для различных значений поверхностной концентрации примесей.
Рис.13. Зависимость от температуры и поверхностной концентрации примесей главных тензорезистивных коэффициентов для диффузионных слоёв кремния p -типа проводимости (а) и для n -типа проводимости (б)
По мере увеличения концентрации примесей необходимость учёта главных тензорезистивных коэффициентов (π 12 и π 11 для р -типа и π 12 и π 44 для n -типа) возрастает. Например, по мере нарастания поверхностной концентрации примесей значение коэффициента π 44(для n- типа кремниевого диффузионного слоя) становится не только соизмеримым, но и больше соответствующих значений коэффициента π 11 (рис. 14).
Рис.14. Зависимость коэффициента π 44 от поверхностной концентрации примесей для диффузионных слоёв кремния n -типа проводимости