Polovodičové snímače tlaku lze rozdělit do dvou kategorií, jedna je založena na základním principu, že polovodičový PN přechod (nebo Schottkyho přechod) se mění v charakteristikách I-υ pod napětím. Charakteristiky tohoto typu součástí citlivých na tlak jsou velmi nestabilní a nebyly příliš vyvinuty. Druhým je senzor vytvořený na základě polovodičového piezorezistivního efektu, což je hlavní typ polovodičového tlakového senzoru. V prvních dnech byla většina polovodičových odporových tenzometrů nalepena na elastické prvky, aby se vytvořily různé nástroje pro testování napětí a deformace. V 60. letech se spolu s technologickým vývojem polovodičových čipů s integrovanými obvody objevily polovodičové snímače tlaku s difuzními odpory jako piezorezistivní součástky. Tento typ tlakového senzoru má jednoduchou a spolehlivou strukturu. Neexistují žádné relativně pohyblivé součásti. Prvek citlivý na tlak a pružný prvek snímače jsou integrovány, což eliminuje zaostalost mechanického vybavení a uvolnění napětí a zlepšuje vlastnosti snímače.
Piezorezistivní účinek polovodičů Polovodiče mají charakteristiku související s vnějšími silami, to znamená, že odpor (označený značkou ρ) se mění se silou země, která se nazývá piezorezistivní účinek. Relativní změna odporu při působení jednotkového zemního napětí se nazývá piezorezistivní koeficient a je reprezentována značkou π. Vyjádřeno v matematickém vzorci jako 墹 ρ/ρ=πσ
Ve vzorci σ představuje napětí. Změna hodnoty odporu (R/R), kterou musí polovodičový odpor způsobit, když je vystavena napětí, je dána změnou odporu, takže výše uvedenou relační rovnici pro piezorezistivní účinek lze také zapsat jako R/R=πσ
Působením vnější síly je v polovodičovém krystalu způsobeno určité zemní napětí (σ) a napětí (ε). Vnitřní vztah mezi nimi je určen Youngovým' s modulem (Y) suroviny, tj. Y=σ/ε
Pokud je piezorezistivní účinek vyjádřen napětím, které může polovodič odolat, pak R/R=Gε
G se nazývá faktor citlivosti tlakového senzoru, který představuje relativní změnu odporu způsobenou jednotkovým namáháním.
Piezorezistivní index nebo faktor obratnosti je základním fyzickým parametrem polovodičového piezorezistivního efektu. Vztah mezi nimi je stejný jako vztah mezi zemním napětím a deformací, který je určen Youngovým' s modulem suroviny, tj. G=πY
Protože polovodičové krystaly jsou v pružnosti anizotropní, mění se Youngův' s modul a piezorezistivní koeficient s orientací krystalů. S odporem polovodiče úzce souvisí i velikost polovodičového piezorezistivního efektu. Čím nižší je odpor, tím menší je hodnota faktoru citlivosti. Piezorezistivní účinek difúzního rezistoru je dán tendencí krystalizace a koncentrací nečistot difúzního rezistoru. Klíčová koncentrace nečistot se týká koncentrace povrchových nečistot v difúzní vrstvě.
