Импульсное устройство для регистрации распределения напряженности электрического поля в материале

 

ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕН- , нести ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В МАТЕРИАЛЕ , содержащее генератор прямоугольных импульсов, соединенный с клеммами для подключения образца, расположенного на координатном столике, емкостной зонд, соединенный с входом усилителя, и двухкоординатный регистраторг, отличающее с я тем,.что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, в него введено вычитающее устройство , первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй - с выходом запускающего генератора, подключенного к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход - с первым входом двухкоординатного регистратора , второй вход которого I соединен с выходом преобразователя перемещения координатного столика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

3(5)) G 01 R 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21 ) 3647028/24-21 (22) 05.08.83 (46) 15.12.84. Нюл. 9 46 (72) 3.И.Адамян, И.Г.Азарян и В.М.Арутюнян (71) Институт радиофизики и электроники AH Армянской ССР (53) 621.317 (088.8) (56) 1, Мунаката К. Выявление колебаний удельного сопротивления в полупроводниковой пластине с помощью электронного луча, сер. "Переводы иностранной литературы"., перевод

9 54/ЭТ-2071 °

2. Новые методы полупроводниковой СВЧ-электроники. Под ред.

В.И.Стафеева, М., "Мир", 1968, с. 57 (прототип). (54)(57) ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

РЕГИСТРАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕН,Л0„„А

НОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В МАТЕРИАЛЕ, сбдерж Щее генератор прямоугольных импульсов, соединенный с клеммами для подключения образца, расположенного на координатном столике, емкостной зонд, соединенный с входом усилителя, и двухкоординатный регистратор, о т л и ч а ю щ е ес я тем,,что, с целью повыщения точности и быстродействия измерений, в него введено вычитающее устройство, первый вход которого соединен с выходом уснлителя, второй — с выходом запускающего генератора, подключенного к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход — с первым входом двухкоординатного регистратора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя перемещения координатного столика.

1129562

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения распределения электрофизических параметров прово. дящих материалов. Известны устройства для определения распределения напряженности электрического поля в полупроводниках, содержащие электронную пушку или лазер, систему, обеспечивающую сканирование электронного или лазерного луча, регистрирующую аппаратуру, источник питания, основанные на том, что концентрация локально генерированных неравновесных электроннодырочных пар функционально связана 15 с напряженностью электрического поля в точке генерации f1) .

Недостатком известных устройств является малая точность измерения, вызванная вносимыми в исследуемый материал возмущениями.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсное устройство для регистрации распределения напряженности электрического поля в материале, .содержащее генератор прямоугольных импульсов, соединенный с клеммами для подключЕния образца, расположенного на координатном столике, емкостной зонд, соединенный с вхо дом усилителя, и двухкоординатный регистратор f2) .

Однако это устройство не содержит технических средств для дифференцирования полученного результата по координате, а графическое дийАеренцирозание характеризуется низкой точностью и связано с большими затратами времени.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений. 4Q

Поставленная цель достигается тем, что в импульсное устройство для регистрации распределения напряженности электрического поля в материале, содержащее генератор прямоуголь- 45 ных импульсов, соединенный с клеммами для подключения образца, расположенного на координатном столике, емкостной зонд, соединенный с входом усилителя, и двухкоординатный регистратор, введено вычитающее устройство, первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход — с выходом запускающего генератора, подключенного к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход - с первым входом двухкоординатного регистратора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя перемещения координатного-столика. бО

На чертеже приведена функциональная схема устройства. . Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, соединенный с клеммами для подключения исследуе- 65 мого образца 2 материала, расположенного на координатном столике 3, емкостной зонд 4, расположенный в непосредственной близости от образца 2 и соединенный с входом усилителя 5, выход которого подключен к первому входу вычитающего устройства б. Второй вход вычитающего уст-. ройства 6 соединен с выходом запускающего генератора 7, подключенного к генератору 1 прямоугольных импульсов. Выход вычитающего устройства 6 подключен к.первому входу двухкоординатного регистратора 8, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 9 перемещения координатного столика..

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 прямоугольных импульсов на исследуемый образец 2 поступают с частотой сй и длительностью с прямоугольные импульсы. Частота и длительност- импульсов выбираются такими, чтобы в материале успело бы установиться стационарное распределение электрического поля, а за время между импульсами система бы успела вернуться в исходное состояние. Координатный столик 3 вместе с закрепленными на нем исследуежим образцом 2 перемещается с некоторой постоянной скоростью V относительно емкостного зонда 4. K моменту прихода на исследуемый матери-. ал очередного импульса, вследствие которого в материале устанавливается каждый раз одно и то же распределение электрического поля, зонд находится в различных точках исследуе- мого материала, равноудаленных друг от друга на расстояние, которое равно перемещению зонда относительно движущегося со скоростью V< материа- . ла за интервал времени между импульсами Т = 1/ц. На выходе усилителя .5 формируются импульсы длительностью с,. следующие с частотой 4), причем амплитуда. каждого пропорциональна величине электрического потенциала точки материала",в которой находился емкостной зонд 4 .в момент прихода очередного импульса на образец. Импульсы .с усилителя поступают на вход вычитающего устройства, выдающего разность амплитуд между каждым предыдущим и следующим за ним во времени импульсами. С запускающего генератора 7 на вход вычитающего устройства б поступают импульсы запуска с регулируемой длительностью и задержкой синхронно с импульсами, вырабатываемыми генератором 1 прямоугольных импульсов, Полученная разность амплитуд каждого последующего и предыдущего импульсов поступает на первый вход двухкоординатного регистратора, на

1129562

Составтиель Е.Плужникова

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Иикеш ХорректорА.Обручар

Заказ 9445/36 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открЫтий

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

Филиал ППЧ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второй вход которого поступает сиг= нал с линейного преобразователя 9 перемещения координатного столика 3, с закрепленными на нем материалом относительно емкостного зонда в электрический сигнал. 5 .Таким образом, устройство позволяет с большой точностью и малыми затратами времени регистрировать раз,ность электрических потенциалов между каждыми соседними точками в ма- 10 териале, через которые проходит емкостной зонд в процессе своего движения относительно исследуемого материала, причем расстояние между точками — измерительную базу - можно задать сколь угодно малой путем, уменьшения скорости Ч и увеличения частоты Q, в то время как отношение разности электрических потенциалов точек, отнесенное к расстоянию между точками, тем ближе к значению напряженности электрического поля, чем меньше расстояние между точками.