Способ определения величины заряда ионов в металлах и полупроводниках
Класс 218, 35
42l 35з
М 146418
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа Лб 97
Ю. Г. Миллер
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЗАРЯДА ИОНОВ В
МЕТАЛЛАХ И ПОЛУПРОВОДНИКАХ
Заявлено 20 марта 1961 г. за № 723059/22-2 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Л1инистров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 8 за 1962 г.
U — подвижность ионов, К вЂ” постоянная Больцмана, Т вЂ” абсолютная температура, D — коэффициент диффузии, е — абсолютный заряд электрона.
Указанный спосоо был проверен экспериментально на примере электропереноса железа в германий, Радиоактивное железо Feва наноИзвестны способы определения величины заряда ионов в металлах и полупроводниках под воздействием электрического поля.
Описываемый способ определения величины зарядов отличается от известных тем, что диффузия исследуется в электрическом поле, созданном при эффекте Холла. Это упрощает расчет величины зарядов ионов, так как не требуется учитывать действия электрического тока на ионы.
На чертеже изображены движущиеся электроны во взаимодействии с магнитным полем.
На две противоположные стороны I и (! образца 1, выполненного из металла или полупроводника B виде параллелепипеда, наносится тонкий слой исследуемого радиоактивного вещества.
Затем образец помещается в магнитное поле H и через него Ilpoпускается постоянный - к I . При этом в перпендикулярном направлении возникает поперсчное холловское поле Е,. Если в этом направлении исследовать электроперенос, то на диффундирующие ионы будет действовать только электрическая сила, вызванная действием поля
Холла. Действие же электронов проводимости на ионы в поперечном направлении будет равно нулю, поскольку в направлении электрического поля Холла нет результирующего электронного потока.
По диффузии исследуемого вещества в глубь образца в возникающем электрическом поле Холла судят о подвижности ионов. а зарядность ионов г определяют на основании уравнения Эйнштейна: г=U —, где Т
1Эе № 146418
Предмет из о бр етения
Способ определения величины заряда ионов в металлах и полупроводниках, основанный на исследовании процесса диффузии ионов в металлах или полупроводниках под воздействием электрического поля, о т л и ч а ю щ и и "= я тем, что, с целью упрощения расчетов величины зарядов ионов, процесс диффузии, происходящий в металле, исследуют под воздействием электрического поля, созданного при эффекте Холла.
Составитель описания Я, И, Халфин
Редактор А. И. Дышельман Техред T. П. Курилко Корректор И. А. Шпынева
Поди. к печ. ЗЛ -62 г. Формат бум. 700(108 /, Зак. 4223 Тираж 1000
ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при
Москва, Центр, М. Черкасский пер., Объем 0,18 изд. л.
Цена 4 коп.
Совете Министров СССР д. 2/6.
Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14. сились электролитически на 1 и О стороны образца 1 (см. чертеж).
Образец нагревался в вакууме постоянным током /=230 аlсм до 825 в магнитном поле Н=5100 эрстед и выдерживался 5 час. Напряженность электрического поля Холла была равна Ех = 0,23. 10 — в/сл1.
При этом диффузия ионов железа со стороны 1 в глубь образца была затруднена, так как происходила против поля Е,. в то же время это поле способствовало диффузии в образец со стороны // образца. Из опыта была определена подвижность ионов железа в германий в результате действия поля Холла, которая равнялась U=4,710 — см в сек.
Зарядность ионов z подсчитывалась на основании уравнения Эйнштейна.
В заключении Московского химико-технологического института им. Менделеева отмечается, что применение этого способа позволит точнее определять зарядность ионов примесей в полупроводниках, что весьма важно для металлургии этих материалов.
