Устройство для измерения концентрации носителей тока в полупроводниках

Устройство для измерения концентрации носителей тока в полупроводниках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 45620 3

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22)) Заявлено 20.12.72 (21) 1859478/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.01.75. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 11.03.75 (51) М. Кл. G Oln 27/78

G 0 1 г 31/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8)

539.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Лауринавичюс и Ю. К. Пожела

Институт физики полупроводников АН Литовско" С (71) Заявитель (54З УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИ4

НОСИТЕЛЕЙ ТОКА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ 1

1, ° 4.4

Изобретение относится к измерительной темени,ке.

Известны устройства для бесконтактного измерения концентрации носителей тока в полупроводниках, содержащие средства воздействия на,полупроводниковый, материал электромагнитным излучением и средства индикации характера взаимодействия излучения с полупроводниковым материалом.

Такие устройства не отличаются высокой точностью, так как возбуждение геликонной волчины производятся во всем объеме исследуемого образца;и, следовательно, измеряется только сред нее значение концентрации носителей тока всего объема образца.

С целью повышения точности измерений в предложенном устройстве образец закреплен на держателе, перемещающемся перпендикулярно оси волновода, открытый конец которого сужен и помещен перпендикулярно плоскостям полюсов электромагнита. Между полюсами находится датчик магнитного поля, соединен ный со входом двухкоординатного самописца.

Предложенное устройство схематично показано иа чертеже.

Исследуемый полупроводниковый образец 1 закреплен на держателе 2, выполненном из немагнитнопо материала и снабженном шкальHblM механизмом 3 и аистовым приводом 4.

К плоской поверхности образца 1 прижат суженный конец отрезка прямоугольного волновода 5. Другой конец отрезка волновода со стандартным поперечным сечением подключен

5 к прямоугольному волноводу 6, который соединен с направленным ответвителем 7. Одна ветвь ответвителя через развязывающий аттенюатор 8 соединена с выходом генератора 9, а другая — с детектором 10, выход которого

10 через усилитель 11 соединен с Y-входом двухкоординатного самописца 12. Х вЂ” вход самописца 12 соединен с выходом датчика 13 магнитного поля, фиксирующего напряженность магнитного поля при наступлении геликониого

15 резонанса и помещенного между полюсами 14, 15 электромагнита.

При измерении концентрации носителей тока с помощью электромагнита в исследуемом образце 1 создают мапнитнае поле, а через су20 же нный конец прямоугольного волновода 5 возбуждают геликонную волну в определенном месте образца 1. Изменяя напряженность магнитного поля, добиваются возникновения геликонного резонанса в образце 1, что прояв25 ляется в уменьшении сигнала, отраженного от образца, до минимального значения. Отраженный сигнал через ответвитель 7 поступает к детектору 10, где детектируется и подается па вход усилителя 11. С выхода усилителя

Зо сигнал п4эступает на У-вход двухкоординатно456203 го самописца 12, На Х-вход самописца пода- рядок гел иконного резонанса; вт,— диэлектриется сигнал от датчика магнитного поля 13. ческая постоянная решетки измеряемого маПри известной величине резонансного маг- териала; f — частота СВЧ сигнала, d — толнитного поля концентрация носителей тока щина образца; т": — эффективная, масса ноопределяется по формуле: 5 сителей тока;  — напряженность магнитного

1 CN Г lB и= — — еŠ— — fm см —, — з поля, при которой наступает геликонный резонанс /у -го порядка.

1 в 2df, 2c

Если порядок геликонного резонанса не изгде C=3.10гв см/сек, е=4,8 10 —" см / г вестен, то концентрация носителей тока опре1/2сек-, V — целое число, обозначающее по- 10 деляется по формуле:

41 - а-F.L

В 8- (B + B") + 2 B B" + ., (B — 8")"П: cv — з

8lfd ( — В") Предмет изобретения

Устройство для измерения концентрации носителей тока в полупроводниках, содержаСоставитель Т. Дозоров

Техред Г. Васильева

Корректор Л. Котова

Рсдактор Т. Орловская

Заказ 517(9 Изд. М 287 1 праж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мипис;ров СССР по делам изобрсге ий и открытий

Москва, Ж-35, Раугпская нао., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 где В и В" — напряженности магнитного поля двух соседних геликонных резонансов.

Предложенное устройство позволяет не только измерять концентрацию носителей тока с высокой точностью в различных полупроводниках и их соединениях, но и определять неоднородность ее распределения в объеме образца с большой разрешающей способностью, что особенно важно при производстве полупроводниковых материалов и в экспериментальной физике полупроводников. щее электромагнит, СВЧ-тракт с отрезком волновода, открытый конец которого прижат к поверхности исследуемого образца, СВЧ-генератор, аттенюатор, направленный ответви15 тель, детектор, усилитель и регистрирующее устройство, отл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения точности измерений, образец закреплен на держателе, перемещающемся перпендикулярно геометрической оси вол20 новода, открытый конец которого сужен и помещен перпендикулярно плоскостям полюсов электромагнита,,между, которыми находится датчик магнитного поля, соединенный со входом двухкоординатного самописца.