Датчик-преобразователь для устройства

 

270075

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссаетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л

Кл. 21g, 11/02

21е, 29 01

Заявлено 17.VII.1967 (№ 1172879 26-25) с присоединением заявки М

МПК С Olr

Н Ols

УДК 6,21.382+ 621..317.441(088.8) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08 т .1970. Бюллетень М 16

Даг, опубликования описания 13Л III.1970

Авторы изобретения

А, И. Савин и A. И. Голубев

Заявитель и.

ДАТЧ И К-П P ЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь ДЛЯ УСТРО Й СТВА

БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН

Изобретение относится к радиотехническим устройствам, в частности к электронной технике для измерения удельного сопротивления кристаллов и твердых схем.

Известны способ и устройство для бесконтактного измерения удельного сопротивления р полупроводниковых пластин с использованием тороидальпого сердечника с зазором, на полюсы которого нанесена обмотка, являющаяся ипдуктивностью высокочастотного контура.

Основной недостаток этого способа — погрешность измерения, доходящая до —, 10 р.

Цель изобретения — создание датчика-преобразователя для устройств бесконтактного измерения удельного сопротивления полупроводниковых пластин (кристаллов), обеспечивающего высокую точность измерения.

Для достижения этой цели предназначается тороидальный сердечник с зазором, полюсы которого выполнены в виде усеченных конусов, а нанесенная на каждый из них обмотка расположена на некотором расстоянии от вершины усеченного конуса, величина которого определяется порядком измеряемого удельного сопротивления.

Принцип действия этого устройства основан на преобразовании удельного сопротивления р в изменение добротности контура.

Датчик-преобразователь показан на чертеже. Он представляет собой тороидальный сердечник 1 пз ферромагнитной массы типа

«10 В4» илп аналогичной ей с воздушным

5 зазором. Полюсы 2 сердечника выполнены в виде усеченных конусов, на которые нанесены полозины обмотки 8, являющейся индуктивностью колебательного контура.

Каждая половина обмотки расположена на

10 расстоянии 1 от вершины соответствующего полюса, определяемом разрешающей способностью датчика для конкретного диапазона р.

Так, например, для кристаллов, о которых находится в пределах 0,01 — 0,1, это расстояние

15 0,8 — 1 лл.

Рабочая частота дат )пка — десятки лтгт1, а амплитуда напряжения на контуре (U„) порядка 10 в. Допустимые уходы начального напряжения и частоты 5%. Допустимый до20 пуск на сторону кристалла не должен превышать 0,1,ял.

Работа датчика основана на использовании эффекта возш1кновенпя потерь на вихревые токи в образце, помещенном в электромагннт25 ное поле.

До начала измерения добротность Яс колебательного контура, ипдуктивностыо которого является обмотка датчика, определяется добротностью датчика. Прн введении в зазор датчика измеряемого образца т, т. е. при поме270075

Составитель Л. Б. Пирожников

Редактор Б. Б. Федотов Тскред А. А. Камышникова 1(oppe!nop В. Тоутнев

Заказ 2142/16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, %-35, ?аушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова. 2 щении кристалла в высокочастотное электромагнитное поле, в образце наводятся вихревые токи. Величина пх определяется удельным сопротивлением образца при известной частоте напряженности поля и размерах образца при условии, что и диаметр однородного электромагнитного пучка меньше диаметра образца.

Добротность контура уменьшается до величины QI. Следовательно, разность значений

Qo — QI=5Q при выполнении указанных условий определяется удельным сопротивлением образца, т. е. ЛЯ= j(o).

Датчик обеспечивает точность измерения -2о благодаря выполнению полюсов в виде усеченного конуса и расположению обмоток на некотором расстоянии от вершины полюсов. Elo можно использовать на предприятиях электронной промышленности, выпускающих стабилитроны сплавного типа, а также в лабораториях при исследованиях влияния р на свойства полупроводниковых приборов.

Предмет изобретения

Датчик-преобразователь для устройства бескоптактпого измерения удельного сопротивления полупроводниковых пластин, представляющий собой торопдальный ферромагнитный сердечник с зазором, на полюсы которого нанесена обмотка индуктивности. отличающийся тем, что, с целью снижения ошибки измерения путем уменьшения измеряемой площади, а такуке снижения ошибки измерения, определяемой неточностью установки измеряемого образца относительно тапгенциальной оси зазора, полюсы сердечника выполнены в виде усеченных конусов, длина которых пропорциональна измеряемому удельному сопротивлению.