Устройство для измерения дрейфовой скорости носителей тока

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНА ДРЕЙФОВОЙ СКОРОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА, содержащее пикосекундный лазер, первый источник постоянного напряжения , микрополосковый держатель образца , соединенный первым выводом с индикаторным прибором, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений, оно снабжено первым и вторым оптоэлектронными ключами, первой и второй формирующими линиями, оптической линией задержки, вторым источником постоянного напряжения и полупроницаемым зеркалом, причем первая формирующая линия подключена между первым источником постоянного напряжения и первым оптоэлектронным ключом , подсоединенным к входу синхронизации индикаторного прибора, ,вторая формирующая линия - между вторым источником постоянного напряжения и вторым оптоэлектронным ключом, соединенным с вторым выводом микрою полоскового держателя образца, а пикосекундный лазер через полупроницаемое зеркало оптически связан с управляющим входом первого оптозлектронного ключа и через оптическуюлинию задержки с управляющим входом второго оптоэлектронного ключа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1180817 (si)p G 01 R 31/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ключа.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3604378/24-21 (22) 14.06.83 (46) 23,09.85. Вюл. М 35 (72) Э.И. Адомайтис, З.П. Добровольскис и А.И. Кроткус (71) Ордена Трудового Красного

Знамени институт физики полупроводников АН ЛитССР (53) 621.382.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

773538, кл. G 01 R 31/26.

Depani J., I.eheny R.F., Nahory

R.Е., Heritage T.P. Арр1. Phys. Еett, 1981, 39, 11 7, р. 569-572. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ПЯ ИЗГ!ЕРЕН1И 1РЕЙфОВОЙ СКОРОСТН НОСИТЕЛЕЙ ТОКА, содержащее пикосекундный лазер, первый источник постоянного напряжения, микрополосковый держатель образца, соединенный первым выводом с индикаторным прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уве— личения точности измерений, оно снабжено первым и вторым оптоэлектронными ключами, первой и второй формирующими линиями, оптической линией задержки, вторым источником постоянного напряжения и полупроницаемым зеркалом, причем первая формируюшая линия подключена между первым источником постоянного напряжения и первым оптоэлектронным ключом, подсоединенным к входу синхронизации индикаторного прибора, вторая формирующая линия — между вторым источником постоянного напряжения и вторым оптоэлектронным ключом, соединенным с вторым выводом микрополоскового держателя образца, а пикосекундный лазер через полупроницаемое зеркало оптически связан с управляющим входом первого оптоэлектронного ключа и через оптическую линию задержки с управляющим входом второго оптоэлектронного

2. Ус.тройст«зо по гг, 1, о т и и ч я н> щ е е с я тем, что оптичеc

1180817 кая линия задержки»3«rrr<3JI«rc »r;r»!» и— де линзовых э:»с менто»3.

И:3обретение относится к измерительной технике и может быть использовлно при определении свойств по»упроводни><оных материалов в силь««ых э>»ектрических полях как при их 5

l! 1 < > l : 13!7 е»lи»», 1 »I K и llри Ня у<-1 НЫХ

В Л »11»«»Х

il< пь и. 5ðc òc ния — повышение т:чн: «ти и 3мерений зл счет перехо— от ре»ч»с-трации формы импульсов

l;>к;1 к и «»« рению их амплитуды.

Пл i< ртс жс пока 3анл блок — схема

У« Р,>1! Г l »3! . у«тройс тво дпя измерения

»<О»3 < KC>P<>C т.r и >СптЕгПЕй тОКа жпт П»»гсс IСC»С yидн«»й ПЛ ЗЕР 1, вый и 1»торой Hc .ò<>÷rièêè 2 и дрейфс>— содерпер3 постоян кого импульса, служащего для запуска индикаторного прибора 10. Часть ного нлпряжения, первую и вторую фс рмирующие линии 4 и 5, первый и

»3 l <3pc>»r оптc> 3.»ектронные ключи б и 7, 20 оптнч<.скук>:пг«»ию 8 задержки, микро— полосковый держатель 9 образца, индикатор»гый прибор 10, полупроницяемс>с -Зс ркл »о 11.

К первой формирующей линии 4 подключен пер«3ый источник 2 питания и первый оптоэлектронный ключ 6, подкггюченный в цеггь запуска индикаторного прибора 10, второй оптоэпектрон ный ключ 7 подсоединен между держа†3О те 7ем 9 образца через вторую форми— рующу« линию 5 к источнику 3 постоянного напряжения. Импульсами пикосекундного лазера 1 через полупроницаемое зеркало 11 освещается пеРвый оптоэлектронный ключ 6 и через оптическую пинию 8 задержки — второй оптоэлектронный ключ 7.

Устройство работает следующим образом. Лазером 1 генерируется 4О импульс света. Этот импульс поступает на оптоэлектронный ключ 6, сопротивление которого падает, способствуя разряду заряженной при помощи источника 2 напряжения формирующей линии 4 и формированию электричессветового импульса:гл:3еря 1 зл, с::>— живлется при помощи оптичегK<>» нии 8 задержки нл время, соотве-.-твующее времени сраблтывания 3л.:;"1,.» индикаторного прибора 10, »7<>с..r«»его поступает ня <>гггс>э:»ектрс>»1»»ый ключ 7, которыи рлзряжлет с<>c>r>K», «вЂ” щую пинию 5, элряжаемую от ист< ч »ика 3 напряжения, и нл дс ржлтепь образца поступает э гектрический .»мпульс короче, чем хзрлктерные нр-— мена накопления объемного злрядл и развития лавинного проб<3«1 в»»о:»у— проводникогзых материалах. <<смпп:rò;,7;! импульса, поступлющег<> на:IE ðæ»3 1.« "».

9 образца U =U, /2, а падения наrlp»3— жения на образце 0=2(с-, /2-П<>р ) (U, — напряжение ня источнике > тоЯнного напРЯжениЯ, U„p — лмпп«»т-;I;: прошедшего черсз держатель 9 об>р.«3— ця на индикаторный прибор 10 имг>.:»ь— са). По измеряемым величинам U 1 . Uc>p

3 возможно определить K»1K coIIp >Trr»3 .»ение образца R=2Zo (U, /2-U«) /U р (Z<> — волновое со:»ротивпение ми rpc>— полоскового тракта), так и дрейф:— вую скорость носителей тока

Пя„ /(Zc>ens) (n — концентрация :-»о«ив телей тока, Б — площадь попере »н< го сечения образца, е — единичный зс.ряп)

Изменяя напряжение источника 3, .»ожно измерить полную зависимость д1 ei .— фовой скорости носителей тока от напряженности электрического поля 1. об разце.

Повышение точности установления дрейфовой скорости при ее измере<»ии предлагаемым устройством обеспечи— вается тем, что надо регистрировать не форму импульсов, а их амплитуду, чем устраняется влияние искажений, вносимых вследствие ограниченной ширины пропускаемых частот измерительного тракта и индикаторного г»рибора.

Пикосекундная длительность этих импульсов обеспечивает постоянство концентрации носителей тока и одно1180817

Составитель А. Ольховский

Редактор Е. Папп Техред Т.Фанта Корректор И. Муска

Заказ .5917/44 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 родность электрического поля в образце. Искажения импульсов имеют тот же характер во всем диапазоне электрических полей, в котором проводятся измерения, и можно измерять 5 не абсолютные, а относительные величины, и устанавливать дрейфовые скорости по их значениям в слабых электрических полях, где их можно просто определить,из гальваномагнитных измерений. Поэтому точность измерения ограничивается лишь чувствительностью индикаторного прибора.