Устройство для измерения удельного

Устройство для измерения удельного

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ 347693

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 14.Х1.1970 (№ 1495922/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 10.Н11.1972. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 15.Х1.1972,Ч. Кл. G 01г 27,28

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.317.799 (088.8) Авторы изобретения

Г. Н. Данилов, Ю. В. Медведев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО

СО П РОТИ ВЛ ЕНИЯ ВЪ|СОКООМН ЫХ ПОЛУП РО ВОД Н И КОВ ЫХ

МАТЕРИАЛОВ И ВРЕМЕНИ )КИЗНИ СВОБОДНЫХ

НОСИТЕЛЕЙ ТОКА

Изобретение может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов из слитка полупроводникового материала.

Известно устройство для измерения удельного сопротивления высокоомных полупроводн иковых материалов и времени жизни свободных носителей тока, содержащее СВЧгенератор, аттенюатор, вентиль, волномер, детекторную секцию, индикаторное устройство, источник света и осциллограф.

Точность измерения такого устройства вследствие слабой зависимости коэффициента отражения от величины удельного сопротивления материала невысокая.

Цель изобретения — йовышение точности измерения.

Это достигается тем, что исследуемый образец помещают в запредельный волновод с резонансным штырем и освещают модулированным пучком света через малое отверстие.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — конструкция резонатора с исследуемым образцом.

Устройство для измерения удельного сопротивления высокоомных полупроводниковых материалов и времени жизни свободных носителей тока содержит СВЧ генератор 1, вентиль 2, аттенюатор 3, резонатор 4 с исследуемым образцом, источник 5 света, вол- з0 номер б, детекторную секцию 7, индикаторное устройство 8 и осциллограф 9.

Исследуемый образец 10 помещен в запредельный волновод 11 с резонансным штырем 12, которые образуют резонатор 4, и через малое отверстие 13 освещен модулированным пучком света. Связь резонатора с детекторной секцией осуществляют через петлю

14 связи, а с СВЧ-генератором — через петлю 15 связи. Исследуемый полупроводниковый образец закрепляют и перемещают с помощью устройства 1б. Для подстройки частоты резонатора используют поршень 17.

Диаметр отверстия 13 значительно меньше диаметра торца резонансного штыря 12, поэтому излучением СВЧ-мощности через это отверстие Mo?KHo пренебречь. Электрическое поле резонатора 4 практически полностью сосредоточено в зазоре между стенкой волновода 11 и торцом штыря 12, и, таким образом, исследуемый образец оказывается включенным в СВЧ-поле резонатора.

Измерение удельного сопровивления образца основано на измерении полосы пропуска ния резонатора с полупроводниковым материалом и без него с помощью волномера б и индикаторного устройства 8. Удельное сопротивление полупроводникового материала определяют по формуле:

34?691

2 е(Ь/ — Цр)

Рог t

/о ia

Фиг. г

Составитель Г. Челей

Текред 3. Тараненко

Корректоры Т. Китаева и Н Прокуратова

Редактор И. Груззва

Заказ 396/1557 Изд. № 1121 Тираж 406 ПОдписнОе

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тин. Харьк. фил. пред. сПатент». где 1/ — полоса пропускан ия резонатора с образцом;

Afp — полоса пропускания резонатора без образца; — диэлектрическая проницаемость ооразца.

Измеренное значение соответствует усредненному удельному сопротивлению объема, заключенного между торцом штыря и широкой стенкой волновода. Перемещая образец с помощью устройства 1б, измеряют степень неоднородности удельного сопротивления полупроводникового материала.

Время жизни основных носителей тока измеряют по спаду фотоответа при освещении образца короткими импульсами света через малое отверстие в стенке волновода. Возбуждение свободных носителей в полупроводнике увеличивает потери резонатора, что npmводит к модуляции СВЧ-сигнала, поступающего на детекторную секцию. Сигнал фотоответа с выхода детекторной секции попадает на осциллограф. По времени спада фотоответа определяют время ноизни основных носителей тока полупроводникового материала.

Устройство позволяет также измерять параметры диэлектрических материалов, диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь на СВЧ.

10 Предмет изобретения

Устройство для измерения удельного со противления высокоомных полупроводниковых материалов и времени жизни свободных носителей тока, содержащее СВЧ-,генератор, аттенюатор, вентиль, волномер, детекторную сеиц ию, индикаторное устройство, источник света и осциллограф, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, резонатор выполнен на запредельном волноводе с резонансным штырем, установленным над местом расположения исследуемого образца, а в нижней стенке волновода выполнено соосное со штырем отверстие для пучка света, при этом источник света моду25 лирован.