Способ определения типа катодного контакта в диодах ганна с омическим анодным контактом

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА КАТОДНОГО КОНТАКТА В ДИОДАХ ГАННА С ОМИЧЕСКИМ АНОДНЫМКОНТАКТОМ, включающий измерение разности потенциалов между анодным и катодным контактами, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения типа катодного контакта в диодах Ганна, диод облучают светом со стороны катодного контакта и определяют тип контакта по наличию фото-ЭДС между анодным и катодным контактами, причем к лежит в пределах 0,63 ( 0,85 мкм, где / - длина волны облучающего света .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11.

3(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,63 (Я с 0,85 мкм, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3461017/18-21 (22) 28.06.82 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) Е.Е. Нестюрина и В.В. Роздобудько (53) 621, 31 5 (088, 8) (56) 1. Электронная техника . Сер. 8, вып. 4 (25), 1971, с. 11. .2. Обзоры по электронной технике.

Сер. 1, вып. 11 (388), 1976, с. 13 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА КАТОДНОГО КОНТАКТА В ДИОДАХ ГАННА С

ОМИЧЕСКИМ АНОДНЫМ КОНТАКТОМ, включающий измерение разности потенциалов между анодным и катодным контактами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения типа катодного контакта в диодах

Ганна, диод облучают светом со стороны катодного контакта и определяют тип контакта по наличию фото-ЭДС между анодным и катодным контактами, причем 1 лежит в пределах где h — длина волны облучаюцего света.

1051623

Изобретение относится к области контроля s электронной технике и может быть использовано для определения типа катодного контакта при изготовлении диодов Ганна.

Известен способ определения омичности оптически прозрачного контакта фоторезистора, заключающийся в, измерении и анализе вольтамперной характеристики (BAX) упомянутого контакта при.изменении полярности приложенного напряжения, (1) .

Недостатком известного способа является то, что он обладает низкой достоверностью, так как BAX анализируется визуально, а следовательно, некачественно.

Известен также способ определения .типа катодного контакта диодов Ганна с омическим анодным контактом, включающий измерение разности потенциалов между анодным и катодным контактами и протекающего через, диод Ганна тока, получение вольтамперной характеристики (ВАХ) по этим измерениям при прямой и инверсной полярности приложенного к диоду Ганна напряжения, и определение типа контакта по симметрии ВАХ при прямом и инверсном напряжении. Если полученная таким образом BAX симметрична, то катодный контакт диода считают омическим. Есл же при инверсии смещения BAX имеет ассиметричный вид, то катодный контакт ачитают контактом типа барьера

Шоттки (2j

Недостатком этого способа является трудность точной оценки степени симметрии, что позволяет судить о типе.катодного контакта только ка) чественно. Ф

Цель изобретения — повышение точности определения типа катодного контакта в диодах Ганна.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения типа катодного контакта в диодах

Ранна с омическим анодным контактом, включающем измерейие разности потенциалов между анодным и катодным контактами, диод облучают светом со стороны катодного контакта и определяют тип контакта по наличию фотоЭДС между анодным и катодным контактами, .причем лежит в пределах, 0i63 c g c 0,85 мкм, где Д вЂ” длина волны облучающего света.

Способ осуществляют следующим образом.

Арсейидгаллиевую полупроводниковую структуру диода Ганна облучают со стороны катодного контакта сфокусированным лучом света с длиной волны 0,63-0,85 мкм. При взаимодействии света с образцом в результате поглощения фотона возникает электронно ! дырочная пара, носители заряда которой,. при наличии р --и-перехода (случай не омического катодного контакта) под действием его внутреннего поля движутся в противоположные направления: дырки — в р-область, электроны — в П -область. Разделение зарядов приводит к возникновению разности потенциалов фото-ЭДС, Фото-

ЭДС измеряют между анодным и катод10 ным контактом диода Ганна, и по ее наличию судят:о типе катодного контакта.

На основе данных эксперимента можно судить о диапазоне длин волн

15 облучения, а также работоспособности предлагаемого способа.

Исследовались диоды Ганна, изготовленные на основе арсенидгаллиевой эпитаксиальной структуры типа и — и с концентрацией доноров .в и -области

2-4 10 см, толщиной и области и -з

8-10 мкм. Технология изготовления контактов указанных диодов включала создание катодного контакта типа барьера Шоттки, BAX которого не симметрична, и заведомо омического анодного контакта.

В качестве источника света использовался лазер ЛГ-52-1 с длиной волны 0,63 мкм,, диаметром луча 400 мкм, и30 мощностью излучения 8 мВт.

Диод Ганна облучали со стороны катодного контакта сфокусированным лучом Лазера. Фото-ЭДС регистрировали между анодным и катодным контактами диода Ганна вольтметром постоянного тока. Измеренное значение разности потенциалов составляет 0,1 мВ.

Известным способом исследовались диоды Ганна на основе трехслойной

40 эпитаксиальной структуры арсенида галлия с концентрацией доноров и тол- . щиной Vt -области как и в рассмотрен.ных выше диодах Ганна ° Однако технология изготовления контактов включа45 ла создание омического как анодного, так и катодного контактов ВАХ кото рого симметрична при инверсии приложенного к диоду постоянного напряжения. При облучении катодного контакта таких диодов фото-ЭДС не наблюдается, что подтверждает омичность катодного контакта и работоспособность способа.

Описанные два типа диодов Ганна облучали светом регистрируемой длины волны и регистрировали фото-ЭДС.

Рузультаты измерений. представлены в таблице.

Экспериментальные дайные под- . тверждают положительный эффект пред60 лагаемого способа. Ограничение Выбранного интервала длин волн значением Я «0,85 мкм (край полосы поглощения для арсенида галлия) связано с тем, что изменение энергии фотона у в сторону больших длин волн от ука1051623

Фото- ЭДС МВ

Длина волн излучения, мкм

Контакт типа Омический барьера Шот- контакт тки

0,90

0,87

0,85

0,10

0,80

0 ° ll

0 75

0i10

0,72

0i 11

0,68

0,10

0,10

0,65

0,63

0,10

0 6l

0,05

0,02

0,60

Составитель В. Карпов

Редактор Ю. Середа Техреду. Костик Корректор Л.Патай

Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8678/52

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 занного значения вызывает в арсениде галлия приместое и решеточное поглощение, которое не приводит к образованию новых носителей тока и, как следствие, фото-ЭДС возникать не будет. Ограничение выбранного интервала длин волн значением Я = 0,63 мкм связано с глубиной проникновения фотонов в образец. Так при 1с0,63.мкм коэффициент поглощения ot >10 cM, т.е. глубина проникновения светового 10 потока становится меньше.0 1 мкм. если учесть, что толщина контактов диода Ганна л 0,2 мкм, то фотоны не достигнут перехода металл-полупровод,ник, и даже при наличии барьера Шоттки фото-ЭДС в системе регистрироваться не будет.

Таким образом, практическая реа-, лизация предлагаемого способа эат- руднений не вызывает; Так, например, облучение может осуществляться лю-бьм лазером с длиной волны 0,850,63 мкм или монохроматором с диапазоном длин волн, включающем заданный интервал,а регистрация разности потенциалов за счет фото-ЭДС— вольтметром постоянного тока.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению со способом опре. деления типа контакта по виду BAX диода Ганна при прямом и обратном 30 напряжении, приложенном к диоду, яв;ляется повышение достоверсности оп-. ределения типа катодного контакта по наличию фото-ЭДС, так как отсут1 ствует неопределенность в оценке степени симметрии BAX. Это ускоряет процесс определения типа катодного контакта и позволяет повысить производительность способа эа счет полной. ,автоматизации.