Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/91075
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Numerical Investigation Including Mobility Model for the Performances of Piezoresistive Sensors
Other Titles Чисельне дослідження, що включає модель мобільності для продуктивності п'єзорезистивних датчиків
Authors Beddiaf, A.
Lanani, A.
Kerrour, F.
ORCID
Keywords сенсори
п'єзорезистивність
рухливість
напруга зміщення
sensors
piezoresistivity
mobility
bias voltage
Type Article
Date of Issue 2023
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/91075
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation Abdelaziz Beddiaf, Abderrahim Lanani, Fouad Kerrour, J. Nano- Electron. Phys. 15 No 1, 01009 (2023) DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.15(1).01009
Abstract У роботі ми представляємо аналіз, заснований на дослідженні рухливості, яка є дуже важливим електричним параметром п'єзорезистора і безпосередньо пов'язана з п'єзорезистивним ефектом в датчику тиску. Було визначено, яким чином температура впливає на рухливість при застосуванні електричного потенціалу. З цією метою розроблено теоретичний і чисельний підхід, заснований на мобільності кремнієвого п'єзорезистора p-типу та кінцево-різницевої моделі (FDM) для самонагрівання. Таким чином, еволюцію рухливості встановлено в залежності від часу для різних рівнів легування та підвищення температури за допомогою чисельної моделі в поєднанні з моделлю рухливості. Крім того, рухливість була розрахована як функція напруги зміщення для деяких геометричних параметрів датчика, таких як довжина сторони мембрани та її товщина. Показано, що на рухливість сильно впливає підвищення температури, викликане прикладеним потенціалом, коли датчик приводиться в дію протягом тривалого часу. Як наслідок, виникає дрейф вихідної реакції датчика. Представлена робота дає змогу передбачити їх температурну поведінку через самонагрівання та покращити цей ефект шляхом оптимізації геометричних властивостей пристрою та зменшення амплітуди напруги, що подається на міст.
In this work, we present an analysis based on the study of mobility, which is a very important electrical parameter of a piezoresistor and which is directly bound to the piezoresistivity effect in the piezoresistive pressure sensor. We determine how temperature affects mobility when an electrical potential is applied. For that end, a theoretical and numerical approach based on mobility in p-type Silicon piezoresistor and a finite difference model (FDM) for self-heating has been developed. So, the evolution of mobility has been established versus time for different doping levels and with temperature rise using a numerical model combined with that of mobility. Furthermore, it has been calculated for some geometric parameters of the sensor such as membrane side length and its thickness. Also, it is computed as a function of bias voltage. It was observed that mobility is strongly affected by the temperature rise induced by the applied potential when the sensor is actuated for a prolonged time. As a consequence, there is a drift in the output response of the sensor. Finally, this work makes it possible to predict their temperature behavior due to self-heating and to improve this effect by optimizing the geometric properties of the device and by reducing the voltage source applied to the bridge.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Algeria Algeria
408
China China
4445
France France
25
New Zealand New Zealand
1
Singapore Singapore
1
Ukraine Ukraine
409
United Kingdom United Kingdom
205
United States United States
22148
Unknown Country Unknown Country
407

Downloads

Algeria Algeria
208
Belgium Belgium
8
China China
1
France France
203
Germany Germany
71
Hong Kong SAR China Hong Kong SAR China
1
India India
1
South Africa South Africa
1
Ukraine Ukraine
1528
United States United States
22150

Files

File Size Format Downloads
Beddiaf_jnep_1_2023.pdf 229.09 kB Adobe PDF 24172

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.