Патент ссср 407218

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (И) 4072IS

Соеэз Соеетских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт, свидетельства № — (22) Заявлено 21.03.72 (21) 1761794/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 21.11. 73. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 05.11.74 (51) М. Кл. 6 01п 25/32

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам нзооретеннй и открытий (53) УДК 53.082.62 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ф. Чудновский и Л. Н. Морозов

Агрофизический научно-исследовательский институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМО- Э.Д.С. ТОНКИХ ПЛЕНОК

Изобретвние относится к области исследования пленочных структур в полупроводниковой технике.

Известен способ измерения термо- э.д.с. тонких пленок с помощью двух зондов.

Однако по известному способу невозможно определять коэффициент термо-э.д.с. пленок более тонких, чем 10 — 20 мкм.

Для повышения точности измерений (пленок толщиной до нескольких сот ангстрем), предлагается способ, по которому в соприкосновение с исследуемой пленкой приводят заранее нагретый зонд и регистрируют сигнал термо-э.д.с., возникающий в момент соприкосновения, и по начальной температуре нагретого зонда и максимальной амплитуде сигнала термо-э.д.с. судят о коэффициенте термо-э.д.с. пленки.

Один из зондов нагревают с помощью нагревателя, после чего приводят в соприкосновение с исследуемой структурой, состоящей из плвнки, нанесенной на подложку. Подложка и пленка имеют разное значение коэффициента терм о-э.д.с.

Предварительно на подложку устанавливают ненагретый зонд.

В момент соприкосновения нагретого зонда с пленкой возникает сигнал термо-э,д.с., который поступает на усилитель и регистрируется осциллографом.

По начальной температуре зонда и максимальной амплитуде регистрируемого сигнала термо-э.д.с. судят о коэффициенте термо-э.д.с. пленки.

5 Схема количественного расчета сводится к решению задачи теплопроводности при наличии цилиндрического .источника и с учетом, во-первых, теплоотдачи от его поверхности в окружающее пространство по закону Ньютона и, во10 вторых, в пленочный образец от острия зонда.

При расчетах значения коэффициента термо-э.д.с. исследуемой пленки принимают во.внимание следующие факторы. Во-перовых, температуру на конце зонда в течение времени изме15 рения можно считать постоя иной, так как теплоемкость .прогретого за этот период участка,пленки очень незначительна, а теплопроводность металлического зонда значительно выше, чем теплопроводность полупроводниковой пленки. Во-вторых, выбрав зонд, имеющий достаточно большой диаметр острия и радиус закругления, стремящийся к бесконечности, можно считать, что прямоугольная форма фронта тепловой волны не искажается за вре25 мя, равное .периоду установления термо-э.д.с., т. е. на всей глубине слоя, прогретого за это время, устанавливается постоя иная температура. Однако при расчете коэффициента термо-э.д.с. необходимо учитывать, что это можно

30 делать только в том случае, если форма перво407218

Составитель С. БеловодиФЮ

Редактор И. Шубина Техред. E. Борисова Корректор Н. Стельмах

Заказ 535 Изд. № 1043 Тираж 678 Подйисйое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография НИИМАШ, ст. Щербинка го отклонения регистрируемого сигнала имеет участок с максимальной амплитудой. Этот участок может отсутствовать, если .время установления термоэ,д.с слипьком велико, что обусловлено слишком большим временем релаксации носителей. Кроме этого, достаточно точные измерения можно производить только в том случае, если толщина прогретого слоя в несколько раз больше, чем длина свободного пробега носителей, в противном случае вообще нельзя говорить о температуре носителей в данном слое.

Предмет изобретения

С пособ измерения термо-э.д.с. тонких пленок с помощью двух зондов, один из которых нагревают, и измерительной цвци, регистрирую5 щей терма-э.д.с., отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, зонд нагревают предварительно и приводят в соприкосновение с исследуемой пленкой, регистрируют сигнал термоэ.д.с., возникающий в момент

10 соприкосновения, и по начальной температуре нагретого зонда и максимальной амплитуде сигнала термо-э,д.,с. судят о коэффициенте термо-э.д,с. пленки.