Kehittyneet puolijohdeanturit vaativat huolellista materiaalien valintaa, jotta varmistetaan optimaalinen suorituskyky, herkkyys ja kestävyys. Materiaalien valinta vaikuttaa anturin sähköominaisuuksiin, vakauteen ja yhteensopivuuteen valmistusprosessien kanssa. Tarkkojen laskelmien tekeminen on välttämätöntä asianmukaisten materiaaliominaisuuksien ja sensorien suunnitteluparametrien määrittämiseksi.

Aineellisen valinnan perusteet

Puolijohdeantureiden materiaalien valinnassa keskeisiä tekijöitä ovat sähkönjohtavuus, lämpövakaus ja kemiallinen kestävyys. Materiaalien on oltava ennakoitavissa ja yhteensopivia valmistustekniikoiden kanssa.

Yleiset materiaalit

  • Pii (Si)
  • Galliumarsenidi (GAA)
  • Piikarbidi (SiC)
  • Indiumtinaoksidi (ITO)

Materiaalin ominaisuuksien laskeminen

Laskelmissa on määritettävä parametrit, kuten resistiivisyys, kantoainepitoisuus ja liikkuvuus. Nämä ovat olennaisia anturien suunnittelussa halutuilla sähkövasteilla. Resistiivisyys ((ro)) voidaan laskea esimerkiksi käyttämällä seuraavia menetelmiä:

[ro = R kertaa frac{A} {L}][]

jossa (R) on resistenssi, (A) on poikkileikkauksen pinta-ala ja (L) pituus. Tarkka mittaus ja materiaalitiedot ovat tarpeen näiden laskelmien suorittamiseksi tehokkaasti.