Устройство для измерения электропроводности и термоэлектродвижущей силы полупроводников в твердом и жидком состояниях

 

Изобретение предназначено для использования при исследовании физиi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ц4 G 01 R 31 00 Х насосу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3736531/24-21 (22) 16.02.84 (46) 30.03.86.Бюл. Ф 12 (71) Дагестанский ордена Дружбы на родов сельскохозяйственный институт (72) 3.А.Исаев, С.Н.Алиев, К.М.Рашидханов и А.М.Мурзаев (53) 621.317,7 (088.8) (56) Глазов В.М. и др . Методы исследования .термоэлектрических свойств полупроводников. М.: Атомиздат, 1959, с. 131-150.

) aorta

„„Я0„„ 122161

Астахов О .П. и др . Методы измерения термоэлектрических характеристик полупроводников в твердой и жидкой фазах при высоких температурах.

Измерительная техника, 1965, У 9, с. 22. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ И ТЕРМОЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ

СИЛЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ В ТВЕРДОМ И ЖЩЦK01 СОСТОЯНИЯХ (57) Изобретение предназначено для использования при исследовании фиэи-.

1221619 ческих свойств полупроводников. Цель изобретения — повышение точности измерения. Исследуемый образец размещен в измерительной ячейке 6, выполненной в виде вертикальной кварцевой трубы 6, установленной на кварцевом диске 8. Сверху ячейка 6 закрыта гра-. фитовым колпаком 9 с кварцевой крышкой 10, а снизу — графитовой пробкой 11. Предусмотрены тепловые экраны 12, охватывающие измерительную

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено .для использования при исследованиях физических свойств полупроводников.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет предотвращения колебаний сечения образца и исключение погрешности, обусловленной ошибками в определении сечения.

На чертеже схематически изображе- 10 но предлагаемое устройство.

Устройство содержит водоохлаждаемый корпус 1 ° основание 2, кольцевую резиновую прокладку 3, штуцер 4. Внутри корпуса 1 размещены печь 5, выпол-.15 ненная из трех секций (C, Ь, с ) нагревателя, измерительная ячейка 6 с исследуемым образцом 7, выполненная в виде вертикальной кварцевой трубки, установленной на кварцевом дис- 20 ке 8, закрытой сверху графитовым колпаком 9 с кварцевой крышкой 10, а снизу — графитовой пробкой 11 и окруженной тепловыми экранами 12. Вертикальное крепление измерительной ячейки 6 осуществлено с помощью стержней 13, прижатие — вспомогательными кварцевыми дисками 14 и грузом 15, а регулирование по высоте— посредством вспомогательных кварце- 30 вых трубок 16. По образующей иэмери° тельной ячейке 6 иа расстоянии 2530 мм просверлены два отверстия диаметром 3 мм, в которые плотно вставлены графитовые колпачки 17. В. сверления колпачков, 17 пропущены рабочие термопары 18. В основании 2 просвер:лены отверстия, через которые с по-. мощью вакуумных уплотнений выведены ячейку 6. Температурное поле по высоте регулируют при помощи верхней (а) и нижней (с) секций. Электропроводность определяют двухзондовым методом по компенсационной схеме на постоянном токе при двух его направлениях посредством зондов 19 и термопар 18. Электропроводность и термо-ЭДС измеряют при температурах до

1200 С в вакууме или в атмосфере инертного газа. l ил.

2 термопарные 18 и токовые 19 зонды.

Размеры измерительной ячейки 6, необходимые при расчете электропроводнос" ти исследуемого образца 7, определяются предварительно.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий объем корпуса 1 после вакуумироваиия заполняют аргоном под давлением 5-6 атм. Откачку и заполнение инертным газом рабочего объема производят через штуцер 4. Исследуежй образец нагревают до температуры плавления, и измерение электропроводности и термо-ЭДС производят при ступенчатом нагреве и охлаждении. Общий температурный уровень создают средней секцией (Ь) нагревателя печи 5. Температурное поле по высоте регулируют при помощи верхней (а) и нижней (с) секций.

Электропроводность определяют. двухзондовым методом по компенсационной схеме на постоянном токе при двух его направлениях, Падение напря- жения .между токовыми зондами 19 снимают одноименными ветвями рабочих термопар 18, его величину, в эави симости от сопротивления исследуемо-. го образца 7, измеряют низкоомным или высокоомным потенциометром.

При измерении термо-ЭДС по длине исследуемого образца 7 создают rpa0 диент температуры 15-20 С, который вблизи температуры плавления уменьо шают до 7-8 С. Перепад температуры

6Т на образце 7 и его температуру.1221619

Составитель Л.Морозов

Редактор Т.Митейко Техред И.Гайдоа Корректор E.Сирохман т

Заказ 1610/53 Тираж 728 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 определяют хромель-алюмелевыми термопарами 18, холодные концы которых термостатируют при 0 С. Для определения термо-ЭДС измеряют ЭДС между алюмелевыми и хромелевыми ветвями термопар, контактирующими с образцом

Предлагаемое устройство позволяет измерять электропроводность и тер мо-ЭДС при температурах до 1200 С в вакууме или в атмосфере инертного . газа, а при замене кварцевой рабочей ячейки алундовой и использовании вольфрам-рениевых .термопар можно проводить йзмерения оТ комнатной температуры до 1500 С. Максимальная относительная погрешность при измерении электропроводности не превышает 2,5Х а при измерении термо-ЭДС вЂ” 4X.

Формула изобретения

Устройство для измерения электропроводности и термоэлектродвижущей силы полупроводников в твердом и жидком состояниях, содержащее водоохлаждаемый корпус, внутри которого размещены измерительная ячейка с исследуемым образцом, печь и электрический

10 блок иэмеренйя, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что, с целью повьипения точности измерения, измерительная ячейка выполнена в виде вертикальной кварцевой трубки, установленной на квар15 цевом диске, закрытой сверху графитовым колпаком с кварцевой крышкой, снизу - графитовой пробкой и окружен ной тепловыми экранами, а печь - в виде трех секций нагревателя, намотанных на кварцевую трубку.