Датчик для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней

 

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬ-. НОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТЕРЖНЕЙ, содержащий прямоугольный волновод с соосными отверстиями в широких стенках, над которыми размещены четвертьволновые короткозамкнутые отрезки коаксиальной линии с полыми центральными проводниками для введения исследуемого полупроводникового стержня, отличаю щийс я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых удельных сопротивления , между одним из четвертьволновых Короткозамкнуть1х отрезков коаксиальной линии и широкой стенкой прямоугольного волновода установлен отрезок полого цилиндра длиной L , определяемой неравенством Л/4 ., где Д - длина рабочей волны в свободном пространстве.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (!9) SU (1и

3159 С 01 И 22 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3426513/18-09 (22) 15 ° 02.82 (46) 07.09.84. Бюл, ¹ 33 (72) Н.Н.Каблов, Ю.В.Медведев, А.С.Петров, Н. Я.Нехорошков, Б.А.Наливайко, В.В.Мочалин, А.И.Хрычев, В.M.Èøêèí, H È.Казимиров и Н.И.Белошицкий (53) 621.396.69(088.8) (56) 1. Справочник по волноводам.

Под ред. Л.Н.Фельда. M. "Советское радио", 1952, с. 269.

2. Каблов Н.Н. и др. Установка для бесконтактного измерения удельного сопротивления кремниевых прутков.—

"Электроника СВЧ", сер. 1, 1981, № 4, с. 62-63 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬ-.

НОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

СТЕРЖНЕЙ, содержащий прямоугольный волновод с соосными отверстиями в широких стенках, над которыми размещены четвертьволновые короткозамкнутые отрезки коаксиальной линии с полыми центральными проводниками для введения исследуемого полупроводникового стержня, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых удельных сопротивления, между одним из четвертьволновых короткозамкнуть!х отрезков коаксиальной линии и широкой с.тенкой прямоугольного волновода установлен 3 отрезок полого цилиндра длиной, пределяемой неравенством > /4 (L, с 72., %ФУ де — длина рабочей волны в свобод- С м пространстве.

1112265

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ.

Известен датчик для измерения параметров полупроводников, содержащий отрезок волновода, в который помеща- 5 ют исследуемый полупроводниковый образец, и по величине, прошедшей через отрезок волновода мощности, определяют параметры полулроводникового образца (1).

Однако этот датчик не позволяет измерять параметры полупроводников в широком диапазоне значений.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является датчик для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней, содержащий прямоугольный волновод с соосными отверстиями в широких стенках, над которыми размещены четвертьволно" 0 вые короткоэамкнутые отрезки коаксиальной линии с полыми центральными проводниками для введения исследуемого полупроводникового стержня (2J.

Однако известный датчик также име-25 ет малый диапазон измеряемых удельных сопротивлений.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых удельных сопротивлений.

Для достижения цели в датчике для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней, содержащем прямоугольный волновод с соосны35 ми отверстиями в широких стенках, над которыми размещены четвертьволновые короткоэамкнутые отрезки. коаксиальной линии с полыми центральными про40 водниками для введения исследуемого полупроводникового стержня, между одним иэ четвертьволновых короткозамкнутых отрезков коаксиальной линии и широкой стенкой прямоугольного

45 волновода установлен отрезок полого цилиндра длиной, определяемой неравенством Ъ/4 (L 4 7l /2, где Я длина рабочей волны в свободном пространстве.

На чертеже приведена конструкция датчика для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней.

Датчик для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней содержит прямоугольньй волновод

1 с соосными отверстиями 2, над которыми размещены четвертьволновые короткоэамкнутые отрезки 3 коаксиальной линий с полыми центральными проводниками 4 для введения исследуемо- ° го полупроводникового стержня 5, а также отрезок полого цилиндра 6, размещенный между одним иэ четвертьволновых короткозамкнутых отрезков 3 коаксиальной

ЛИНИИ И ОДНОЙ Из IIIHPOKHX CTP. нок прямоугольного волновода 1, при этом длина L отрезка полого цилиндра 6 определяется неравенством Ъ /4 < 4 < Ъ /2, где — длина рабочей волны в свободном пространстве.

Датчик для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней работает следующим образом.

Ю

Для проведения измерений прямоугольный волновод 1 подключается к источнику СВЧ и системе индикации

СВЧ сигнала. Удельное сопротивление исследуемого полупроводникового стержня 5 определяется по затуханию

СВЧ сигнала, прошедшего через датчик.

В основе действия данного датчика для измерения удельного сопротивления полупроводникового стержня лежит компенсация индуктивного сопротивления исследуемого полупроводникового стержня 5 последовательно соединенным емкостным сопротивлением, которое реализуется с помощью четвертьволнового короткоэамкнутого отрезка 3 коаксиальной линии, образованной отрезком полого цилиндра 6, исследуемым полупроводниковым стержнем 5 и четвертьволновым короткоэамкнутым отрезком 3 коаксиальной линии. Входное сопротивление KI такой коаксиальной линии является при указанных размерах отрезка полого цилиндра б емкостным. При I 2„ =(2,1, где 7,, — индуктивное сопротивление исследуемого полупроводникового с те ржня 5, полное реактивное сопротивление в прямоуголь. ном волповоде = Е„ + Е, обращается в нуль, а выражение для определения затухания (6, вносимого полупроводниковым стержнем, имеет вид где à — активное сопротивление исследуемого полупроводникового стержня 5.

1! 12265

Составитель Г.Степаненко

Редактор Н.Джуган Техред А.Ач Корректор М.Максимидинец

Заказ 6449/29 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал HII1I "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, с(, определяется. только активным сопротивлением исследуемого полупроводникового стержня 5.

Диапазон измеряемых удельных сопротивлений полупроводниковых стержней 5 в предлагаемом датчике на два порядка шире, чем в известном.