半導体圧力センサーは 2 つのカテゴリに分類できます。1 つは、半導体 PN 接合 (またはショットキー接合) の I-υ 特性が応力によって変化するという原理に基づいています。この感圧素子の性能は非常に不安定であり、あまり開発されていません。もう 1 つは半導体ピエゾ抵抗効果を利用したセンサーで、半導体圧力センサーの主な種類です。初期の頃、半導体ひずみゲージは主に弾性要素に取り付けられ、さまざまな応力およびひずみ測定器を製造していました。1960年代、半導体集積回路技術の発展に伴い、ピエゾ抵抗素子として拡散抵抗を用いた半導体圧力センサが登場しました。この種の圧力センサーはシンプルで信頼性の高い構造を持ち、相対的な可動部品がなく、センサーの感圧要素と弾性要素が一体化されているため、機械的な遅れやクリープが回避され、センサーの性能が向上します。

半導体のピエゾ抵抗効果 半導体には、受ける応力に応じて抵抗率（記号ρで表す）が変化するという外力に関係した特性があり、これをピエゾ抵抗効果といいます。単位応力の作用下での抵抗率の相対的な変化はピエゾ抵抗係数と呼ばれ、記号 π で表されます。数学的には、ρ/ρ = π σ として表されます。

ここで、σは応力を表します。ストレス下での半導体抵抗による抵抗値の変化(R/R)は主に抵抗率の変化によって決まるため、ピエゾ抵抗効果の式はR/R=πσと書くこともできます。

外力の作用により半導体結晶には一定の応力（σ）と歪み（ε）が発生しますが、それらの関係は材料のヤング率（Y）、つまりY=σ/εで決まります。

ピエゾ抵抗効果を半導体の歪みで表すと、R/R=Gεとなります。

G は圧力センサーの感度係数と呼ばれ、単位ひずみに対する抵抗値の相対的な変化を表します。

ピエゾ抵抗係数または感度係数は、半導体ピエゾ抵抗効果の基本的な物理パラメータです。それらの間の関係は、応力とひずみの関係と同様に、材料のヤング率、つまり g = π y によって決まります。

半導体結晶の弾性異方性により、ヤング率とピエゾ抵抗係数は結晶方位によって変化します。半導体のピエゾ抵抗効果の大きさは、半導体の抵抗率とも密接に関係しています。抵抗率が低いほど、感度係数は小さくなります。拡散抵抗のピエゾ抵抗効果は、拡散抵抗の結晶方位と不純物濃度によって決まります。不純物濃度とは主に拡散層の表面不純物濃度を指します。