3.3. Напівпровідниковий тешорезистор (hk Те)
Використовуючи високу тензочутливість HK Те, було розроблено високочутливий TP з HK Те, який за рядом параметрів перевищує тензорезистори з НІС Si («кремністори»), у яких сильна температурна залежність тензочутливості ( ~ 1/Т). Параметри запропонованого TP: коефіцієнт тензочутливості K > 11001, температурна зміна тензочутливості Кт/Кзоо ~ 4 % (323-413 K) і близька до O (223-423 K), тобто на низькотемпературній ділянці тензочутливість практично постійна. Таким чином, перевагою тензорезистора є підвищення точності і розширення температурного діапазону. Конструкція і температурна залежність текзочутливості TP - на рис. 11.
Рис.11. Конструкція тензорезистора (а) та його температурна залежність тензочутливості (б). 1 - ЧЕ; 2 - контакти; 3 - струмопідводи.
3.4. Тензорезистор з точковим контактом (Те - Au)
Відомо, що високу тензочутливість мають поверхнево-бар'єрні структури, але практично немає відомостей про тензочутливість невипрямляючих контактів і немає опису відповідних приладів. Використано HK Те з ρ ~ 0,1 Ом*см, розмірами: довжиною - декілька міліметрів, максимальним перерізом 0,2x0,1 мм2. Тензорезистор являє собою HK Те (рис.12, а,б) з контактами (струмопідводами) 2, 3. У середній частиш зразка створюється додатковий контакт 4 із струмопідводами 5, 6. Його опір визначається таким чином: стабілізований постійний струм Ік пропускають між контактами 2 і 5, а між контактами 3 і 6 вимірюють спад напруги Uk. При діаметрі мікродроту 20 мкм, площа області контакту 4, який створений імпульсним приварюванням не перевищує 0,004 мм2. Зразки наклеювалися на стальну балку 8 з рівним опором згину клеєм BC-IOT. Деформаційні характеристики вимірювалися при деформаціях ±10"3 відн.од. у температурному інтервалі 293-443 K; напрямок деформації співпадав із повздовжньою віссю кристала (вісь C). Залежність відносної зміни опору контакту від деформації наведена на рис.11,в. У інтервалі температур від кімнатної до 373 K деформаційні характеристики практично лінійні. Відхилення від лінійності спостерігається при більш високих температурах, а при T > 443 K Rk не залежить від деформації.
Рис.11. Конструкція (в) та зовнішній вигляд (а) тегоорєзистора з точковим контактом: 1 - HK Те; 2, 3, 5, 6 - золоті струмопідводи; 4 - тегоочутливий контакт; 7 - зв'язка; 8 - ГІЕ. Градуювальяа характеристика тегоорєзистора (б) при різних температурах: 1 -295; 2 - 364; 3 - 403; 4 - 441 K.
Коефіцієнт тензочутливості контакту досить високий (-100), тобто порівнюваний з коефіцієнтом тензочутливості напівпровідникового матеріалу, а також, як і длі матеріалу в інтервалі 293-373 K слабо залежить від температури. Із залежності Rk = f(T) визначений TKO контакту, який становить на лінійній ділянці (293-353 K) ΔRk/RkAT ~1 %К"'. Вказане значення близьке до розрахункового, визначеного з рівняння:
(8)
Деформація найбільш суттєво впливає на опір контакту при кімнатній температурі. Відхилення від лінійності деформаційних характеристик може бути пов'язане із властивостями напівпровідникового матеріалу. Описаний тензорезистор рекомендують використовувати для вимірювання неоднорідних деформацій. Для звичайного тензорезистора "кремністор" мінімальна довжина бази обмежена величиною ~ І мм і при його використаїші вимірюється усереднена по довжині бази деформація, для описаного терморезистора розміри робочої області в ~ 20 разів менші, що дозволяє підвищити точність вимірювань.