Способ определения тока в непроводящих материалах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1205041

Ц0 4 6 01 R 19/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

Ю

Сп

С0 ваяв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3772733/24 — 21 (22) 22.05.84 (46) 15.01.86. Бюл. Р 2 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (72) Ю. И. Галанов, А. В. Кабышев, В. В. Лопатин и В. П. Черненко (53) 621.317.7 (088.8) (56) Иоффе А. Ф. Полупроводники в современной физике. М.— Л.: изд-во АН СССР, . 1954, с. 183 — 185.

Гороховатский Ю, А. Основы термодеполя;ризационного анализа, М.: Наука, 1981, с. 11— 29 (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА В

НЕПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛАХ, согласно которому образец материала поляризуют во внешнем электрическом поле, затем деполяризуют нагреванием и одновременно измеряют ток термодеполяризации, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения знака носителей тока, в процессе поляризации слой образца у одного из электродов облучают электромагнитным излучением, после чего все операции повторяют, причем облучают слой образца у другого электрода, и по величинам токов термодеполяризации для определенной температуры определяют знак носителей тока. 9

120504!

Изобретение относится к способам измерения физических параметров непроводящкх материалов и может найти применение ддя научных целей в области физики твердого тела, физике полупроводников и диэлектрп- 5 ков.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет опрецеления знака носителей тока.

При облучении слоев образца у одного

1 из электродов, осуществляемом при поляризация г его во внешнем электрическом поле, происхо-) дит генерация и разделение носителей тока в газометрическом пространстве образца.

Результатом этого является образование I5 виртуального электрода, созданного носителями тока, захваченными на ловушках и (или) присутствующими в качестве свободных носителей, который во время деполяризации явля ется источнчком носителей тока. 2О

На фиг. 1 представлено, устройство., реализующее способ; на фиг. 2 — зависимости токов термодеполяризации от температуры при облучении слоев у первого и второго электродов.

Исследуемый образец 1 помещен между: 2-" электродами 2 и 3, которые через первый переключатель 4 и измерительное устройство

5 соединены между собой. Злектрод 2соединен с шиной нулевого потенциала, а электрод

3 через второй переключатель 6 — c источни- ЗО ком 7 постоянного тока. Позищ ей 8 обозначено электромагнитное излучение, Способ реализуется следующим образом.

На электроды 2 и 3 от источника постоянно подается напряжение поляризации. Одновременно одна сторона образца подвергается электромагнитному облучению.

Облучение образца способствует генерации в нем носителей, а электрическое поле разделя ет их, в геометрическом пространстве образца, 4п

4з сли облучаемая поверхность имеет отрицатель ный потенциал, то положительные заряды немедленно рекомбинируют, а в приэлектрод. пой области создается виртуальный катод, образованный отрицательными носителями то- ° ка, захваченными на ловушках и (или) присутствующими в качестве свободных носителей.

Последующее снятие электрического поля путем размыкания переключателя 6 и закорачивание электродов замыканием переключателя 4 пе приводит к резкой деполяризации из-за большого времени релаксации ноСителей.

Зффективная деполяризация образца осуществляется era нагревом по линейному закону с регистрацией протекающего тока I = f (Т) (фиг. 2, кривая 1,(1» -((7 )).

Далее все операции повторяют в той же последовательности, облучая другой электрод, или же вместо облучения другого электрода, осуществляют поляризацию с обратной полярностью, создавая, таким образом, виртуальный анод. Зависимость Х>I = $ (Т) изображе на на фиг. 2, кривая 2.

Анализ кривых на фиг. 2 позволяет сделать вывод о преобладании положительных носителей тока в исследованной области температур.

Необходимо отметить, что при реализации способа операции можно осуществлять как на одном образце, как это имело место в приведенном примере, так и на двух одинаковых образцах, производя поляризацию, облучение, деполяризацию и регистрацию тока одновременно на двух образцах. Отличие состоит лишь в том, что у одного из двух образцов облучают слой со стороны электрода с отрицательной полярностью, а у другого облучают слой со стороны положительной полярностИ. При этом в первом случае увеличивается достоверность результатов, поскольку исследования прово,дятся на одном и том же образце, а во втором случае ускоряется время определения знака носителя.

1205041

Составитель Е. Плужникова

Техред Т. Дубинчак

Корректор Т. Колб

Редактор И. Рыбченко

Подписное

Заказ 8522/46

Тираж 747

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