Yarı iletken basınç sensörleri iki kategoriye ayrılabilir, biri yarı iletken PN bağlantısının (veya Schottky bağlantısının) stres altında I-υ özelliklerinde değişmesi temel prensibine dayanır. Bu tür basınca duyarlı bileşenlerin özellikleri çok kararsızdır ve büyük ölçüde geliştirilmemiştir. Diğeri ise yarı iletken basınç sensörünün ana tipi olan yarı iletken piezodirenç etkisine dayalı olarak oluşturulmuş sensördür. İlk günlerde, yarı iletken direnç gerinim ölçerlerinin çoğu, çeşitli stres ve gerinim test cihazları yapmak için elastik elemanlar üzerine yapıştırıldı. 1960'larda, yarı iletken entegre devre yongalarının teknolojik gelişimi ile birlikte, piezodirençli bileşenler olarak difüzyon dirençli yarı iletken basınç sensörleri ortaya çıktı. Bu tip basınç sensörü basit ve güvenilir bir yapıya sahiptir. Göreceli hareketli bileşenler yoktur. Basınca duyarlı eleman ve sensörün elastik elemanı entegre edilmiştir, bu da mekanik ekipmanın geri kalmışlığını ve stres gevşemesini ortadan kaldırır ve sensörün özelliklerini iyileştirir.
Yarı iletkenlerin piezodirenç etkisi Yarı iletkenlerin dış kuvvetlerle ilgili bir özelliği vardır, yani özdirenç (ρ işaretiyle gösterilir), piezodirenç etkisi olarak adlandırılan zemin kuvvetiyle değişir. Birim zemin geriliminin etkisi altında özdirencin nispi değişimine piezodirenç katsayısı denir ve π işareti ile temsil edilir. Matematiksel formülde 墹ρ/ρ=πσ olarak ifade edilir
Formülde, σ stresi temsil eder. Bir yarı iletken direncin gerilime maruz kaldığında neden olması gereken direnç değerindeki (R/R) değişim, dirençteki değişim tarafından belirlenir, bu nedenle piezodirenç etkisi için yukarıdaki ilişkisel denklem ayrıca R/R=πσ olarak da yazılabilir.
Dış kuvvetin etkisi altında, yarı iletken kristalde belirli bir zemin gerilimi (σ) ve gerinim (ε) oluşur. Aralarındaki iç ilişki, hammaddenin Young's modülü (Y) tarafından belirlenir, yani Y=σ/ε
Piezodirenç etkisi yarı iletkenin dayanabileceği gerilim cinsinden ifade edilirse, R/R=Gε olur.
G, birim gerilmenin neden olduğu dirençteki nispi değişikliği temsil eden basınç sensörünün hassasiyet faktörü olarak adlandırılır.
Piezodirenç indeksi veya el becerisi faktörü, yarı iletken piezodirenç etkisinin temel fiziksel parametresidir. Aralarındaki ilişki, hammaddenin Young's modülü tarafından belirlenen zemin gerilimi ve gerinim arasındaki ilişki ile aynıdır, yani G=πY
Yarı iletken kristallerin elastikiyetleri anizotropik olduğundan, Young's modülü ve piezodirenç katsayısı kristal oryantasyonu ile değişir. Yarı iletken piezodirenç etkisinin boyutu da yarı iletkenin direnci ile yakından ilgilidir. Direnç ne kadar düşük olursa, duyarlılık faktörünün değeri o kadar küçük olur. Difüzyon direncinin piezodirenç etkisi, difüzyon direncinin kristalleşme eğilimi ve kirlilik konsantrasyonu ile belirlenir. Anahtar kirlilik konsantrasyonu, difüzyon tabakasının yüzey kirlilik konsantrasyonuna karşılık gelir.
