Les capteurs de pression semi-conducteurs peuvent être divisés en deux catégories, l'une est basée sur le principe que les caractéristiques I -υ de la jonction PN semi-conducteurs (ou jonction Schottky) sous contrainte. Les performances de cet élément sensible à la pression sont très instables et n'ont pas été grandement développées. L'autre est le capteur basé sur l'effet piézorésistif semi-conducteur, qui est la principale variété du capteur de pression semi-conducteur. Au début, les jauges de déformation semi-conductrices étaient principalement attachées à des éléments élastiques pour faire diverses instruments de mesure de contrainte et de déformation. Dans les années 1960, avec le développement de la technologie du circuit intégré à semi-conducteur, un capteur de pression semi-conducteur avec une résistance de diffusion comme un élément piézorésistant est apparu. Ce type de capteur de pression a une structure simple et fiable, aucune pièce en mouvement relative, et l'élément sensible à la pression et l'élément élastique du capteur sont intégrés, ce qui évite le décalage mécanique et le fluage et améliore les performances du capteur.

L'effet piézorésistif du semi-conducteur semi-conducteur a une caractéristique liée à la force externe, c'est-à-dire que la résistivité (représentée par le symbole ρ)) change avec le stress qu'il supporte, qui est appelé effet piézorésistif. Le changement relatif de résistivité sous l'action de la contrainte unitaire est appelé coefficient piézorésistif, qui est exprimé par le symbole π. Exprimé mathématiquement comme ρ / ρ = π σ.

Où σ représente la contrainte. Le changement de valeur de résistance (r / r) causé par la résistance au semi-conducteur sous contrainte est principalement déterminé par le changement de résistivité, de sorte que l'expression de l'effet piézorésistif peut également être écrite comme r / r = πσ.

Sous l'action de la force externe, certaines contraintes (σ) et déformation (ε) sont générées dans des cristaux semi-conducteurs, et la relation entre eux est déterminée par le module (y) de Young du matériau, c'est-à-dire y = σ / ε.

Si l'effet piézorésistif est exprimé par la souche sur le semi-conducteur, il est r / r = gε.

G est appelé le facteur de sensibilité du capteur de pression, qui représente le changement relatif de la valeur de résistance sous déformation unitaire.

Le coefficient ou le facteur de sensibilité piézorésistif est le paramètre physique de base de l'effet piézorésistif semi-conducteur. La relation entre eux, tout comme la relation entre le stress et la souche, est déterminée par le module des jeunes du matériau, c'est-à-dire g = π y.

En raison de l'anisotropie des cristaux semi-conducteurs dans l'élasticité, le module de Young et le changement de coefficient piézorésistif avec l'orientation des cristaux. L'ampleur de l'effet piézorésistif semi-conducteur est également étroitement liée à la résistivité du semi-conducteur. Plus la résistivité est faible, plus le facteur de sensibilité est faible. L'effet piézorésistif de la résistance à la diffusion est déterminé par l'orientation cristalline et la concentration d'impureté de la résistance à la diffusion. La concentration d'impureté se réfère principalement à la concentration d'impureté de surface de la couche de diffusion.