Устройство для измерения удельного
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ 347693
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 14.Х1.1970 (№ 1495922/26-9) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 10.Н11.1972. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 15.Х1.1972,Ч. Кл. G 01г 27,28
Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 621.317.799 (088.8) Авторы изобретения
Г. Н. Данилов, Ю. В. Медведев
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО
СО П РОТИ ВЛ ЕНИЯ ВЪ|СОКООМН ЫХ ПОЛУП РО ВОД Н И КОВ ЫХ
МАТЕРИАЛОВ И ВРЕМЕНИ )КИЗНИ СВОБОДНЫХ
НОСИТЕЛЕЙ ТОКА
Изобретение может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов из слитка полупроводникового материала.
Известно устройство для измерения удельного сопротивления высокоомных полупроводн иковых материалов и времени жизни свободных носителей тока, содержащее СВЧгенератор, аттенюатор, вентиль, волномер, детекторную секцию, индикаторное устройство, источник света и осциллограф.
Точность измерения такого устройства вследствие слабой зависимости коэффициента отражения от величины удельного сопротивления материала невысокая.
Цель изобретения — йовышение точности измерения.
Это достигается тем, что исследуемый образец помещают в запредельный волновод с резонансным штырем и освещают модулированным пучком света через малое отверстие.
На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — конструкция резонатора с исследуемым образцом.
Устройство для измерения удельного сопротивления высокоомных полупроводниковых материалов и времени жизни свободных носителей тока содержит СВЧ генератор 1, вентиль 2, аттенюатор 3, резонатор 4 с исследуемым образцом, источник 5 света, вол- з0 номер б, детекторную секцию 7, индикаторное устройство 8 и осциллограф 9.
Исследуемый образец 10 помещен в запредельный волновод 11 с резонансным штырем 12, которые образуют резонатор 4, и через малое отверстие 13 освещен модулированным пучком света. Связь резонатора с детекторной секцией осуществляют через петлю
14 связи, а с СВЧ-генератором — через петлю 15 связи. Исследуемый полупроводниковый образец закрепляют и перемещают с помощью устройства 1б. Для подстройки частоты резонатора используют поршень 17.
Диаметр отверстия 13 значительно меньше диаметра торца резонансного штыря 12, поэтому излучением СВЧ-мощности через это отверстие Mo?KHo пренебречь. Электрическое поле резонатора 4 практически полностью сосредоточено в зазоре между стенкой волновода 11 и торцом штыря 12, и, таким образом, исследуемый образец оказывается включенным в СВЧ-поле резонатора.
Измерение удельного сопровивления образца основано на измерении полосы пропуска ния резонатора с полупроводниковым материалом и без него с помощью волномера б и индикаторного устройства 8. Удельное сопротивление полупроводникового материала определяют по формуле:
34?691
2 е(Ь/ — Цр)
Рог t
/о ia
Фиг. г
Составитель Г. Челей
Текред 3. Тараненко
Корректоры Т. Китаева и Н Прокуратова
Редактор И. Груззва
Заказ 396/1557 Изд. № 1121 Тираж 406 ПОдписнОе
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тин. Харьк. фил. пред. сПатент». где 1/ — полоса пропускан ия резонатора с образцом;
Afp — полоса пропускания резонатора без образца; — диэлектрическая проницаемость ооразца.
Измеренное значение соответствует усредненному удельному сопротивлению объема, заключенного между торцом штыря и широкой стенкой волновода. Перемещая образец с помощью устройства 1б, измеряют степень неоднородности удельного сопротивления полупроводникового материала.
Время жизни основных носителей тока измеряют по спаду фотоответа при освещении образца короткими импульсами света через малое отверстие в стенке волновода. Возбуждение свободных носителей в полупроводнике увеличивает потери резонатора, что npmводит к модуляции СВЧ-сигнала, поступающего на детекторную секцию. Сигнал фотоответа с выхода детекторной секции попадает на осциллограф. По времени спада фотоответа определяют время ноизни основных носителей тока полупроводникового материала.
Устройство позволяет также измерять параметры диэлектрических материалов, диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь на СВЧ.
10 Предмет изобретения
Устройство для измерения удельного со противления высокоомных полупроводниковых материалов и времени жизни свободных носителей тока, содержащее СВЧ-,генератор, аттенюатор, вентиль, волномер, детекторную сеиц ию, индикаторное устройство, источник света и осциллограф, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, резонатор выполнен на запредельном волноводе с резонансным штырем, установленным над местом расположения исследуемого образца, а в нижней стенке волновода выполнено соосное со штырем отверстие для пучка света, при этом источник света моду25 лирован.
