[发明专利]力检测元件和力转换元件

权利要求书

1.一种力检测元件，其特征在于，

所述力检测元件具备金刚石基压电电阻，所述金刚石基压电电阻包含导入了作为杂质的硼的高取向性金刚石，

所述金刚石基压电电阻的压电电阻系数的绝对值，大于将＜100＞方向作为主轴时的压电电阻系数π11或π12的绝对值。

2.根据权利要求1所述的力检测元件，其特征在于，

所述力检测元件还具备：

金刚石基板；以及

输入电极对，在所述金刚石基压电电阻上相对，

所述金刚石基压电电阻形成在所述金刚石基板的（100）面、（110）面、（111）面、或与（100）面、（110）面和（111）面分别等同的晶面上，

向所述金刚石基压电电阻施加的应力施加方向，相对于所述输入电极对为相同的方向或垂直的方向或剪切的方向。

3.根据权利要求2所述的力检测元件，其特征在于，

所述输入电极对是输入输出共用电极对，所述输入输出共用电极对在所述金刚石基压电电阻的两端相对，

向所述金刚石基压电电阻施加的应力施加方向是与所述输入输出共用电极对相同的方向或垂直的方向。

4.根据权利要求2所述的力检测元件，其特征在于，

所述力检测元件还具备相对的输出电极对，所述输出电极对以与所述输入电极对垂直的方式配置，

向所述金刚石基压电电阻施加的应力施加方向相对于所述输入电极对是剪切的方向。

5.根据权利要求1所述的力检测元件，其特征在于，

所述力检测元件还具备：

金刚石基板；以及

输入电极对，在所述金刚石基压电电阻上相对，

所述金刚石基压电电阻形成在所述金刚石基板的（110）面、（111）面、或与（110）面和（111）面分别等同的晶面上，

向所述金刚石基压电电阻施加的应力施加面为（110）面、（111）面、或与（110）面和（111）面分别等同的晶面。

6.根据权利要求5所述的力检测元件，其特征在于，所述输入电极对是输入输出共用电极对，所述输入输出共用电极对在所述金刚石基压电电阻的两端相对。

7.一种力转换元件，其特征在于，

所述力转换元件包括：

权利要求5或6所述的力检测元件；

缓冲块，粘接在所述金刚石基压电电阻的应力施加面上；以及

受压基板，粘接在所述缓冲块的、与粘接有所述金刚石基压电电阻的面相反一侧的面上，向所述缓冲块施加压缩力，

所述缓冲块的热膨胀率小于所述受压基板的热膨胀率。

8.一种力转换元件，其特征在于，

所述力转换元件包括：

所述金刚石基板是单晶金刚石受压基板的权利要求5或6所述的力检测元件；以及

缓冲块，粘接在所述金刚石基压电电阻的应力施加面上，

通过从所述单晶金刚石受压基板的背面施加压缩力，所述金刚石基压电电阻从所述缓冲块接受压缩力。

9.根据权利要求1～6中任意一项所述的力检测元件，其特征在于，所述金刚石基压电电阻包含单晶金刚石或异质外延金刚石。

10.根据权利要求1～3中任意一项所述的力检测元件，其特征在于，

所述金刚石基压电电阻包括金刚石层叠体，

在所述金刚石层叠体中，在面方向上依次层叠有高浓度硼掺杂外延金刚石、低浓度硼掺杂外延金刚石以及高浓度硼掺杂外延金刚石。