Устройство для исследования вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.08.72 (21) 1824011/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень ¹ 29 (45) Дата опубликования описания 25.10.76.

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 468549 (51) М. Кл.

G 01 R 31/26

Государственный комитет

Совета Инннстрав СССР не делам нзевретвннй н открытей (53) УДК 621.317.7:

:62 1.396.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А, Н. Пиорунский и Ю. Л. Нурав (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЛЬТ-АМПЕРНЪ|Х

ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ IIPHEOPOB

Изобретение относится к технике измерепий параметров полупроводниковых приборов. Известно устройство для контроля характеристик p — г1 -переходов, содержащее источник питания, преобразователь напряжения в ток, с которым соединены исследуемый |- fl — переход и регистрирующее устройство.

Однако в известном устройстве невозможна непрерывная регистрация изменения 10 отклонений реальной вольт-ам.перной характеристики р — n — перехода от идеальной зависимости. Объясняется это тем, что в известном. устройстве после выставления величины несущей" измерительного тока, !5 на которую наложены периодические колебания, необходима выдержка во времени не менее периода наложенных периодических колебаний, при этом приходится ограничиваться рядом. дискретных значений точек на вольт-амлер- 20 ной характеристике р — n — перехода.

Цель изобретени заключается в обеспечении возможности непрерывной регистрации отклонений реальной вольт-амперной характеристики р -n — перехода от идеаль- 26 ной зависимости в широком диапазоне токов через р — n — переход, например, при помощи осциллографа.

Для этого исгочннк питания через прерыватель соединен с конденсатором, к которому подключен преобразователь напряжения в ток, а выход преобразователя соединен с регистратором через дифференпируюmee устройство.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Оно содержит источник,1 постоянного напряжения, прерыватель (электронный ключ) 2, конденсатор 3, преобразователь 4 напряжения в ток, который состоит из согласующего устройства 5, резистора 6 и операционного усилителя 7 с клеммами 8 для подключения р — n — перехода, дифферендирующее устройство 9, образованное конденсатором 10 резистором

11 и операционным устройством 12, регистрирующее устройство, например осциллограф 13.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 постоянного напряжения периодически при помощи электронного ключа

<68549, I

Так как ток 1, У1 = 1, à I n стоит под знаком ло. арифма, то напряжение0р. на.. p — и - nepexoge будет изменяться во времени по закону: б Гподключается, к конденсатору 3, заряжа

его до величины своего выходного напряжния. В -йромежутки времени, когда ключ, 2 разомкнут, конденсатор 3 разряжается че рез входное сопротивление согласующего устройства 5. При этом., начиная с момен та разрыва ключа12 на выхс в согласую,щего устройства 5, благодаря(разряду кон денсатора 3 через входное сопротйвление формируется экспоненциальный импульс Hà- l0 пряжения, который выражается соотношени

l ем.

Ф ц я с р с 16 где P - выходное напряжение источника 1

Я, - величина входного суопротивления согласующего устройства 5!1

С, - емкость кондемсатора 3.

Этот импульс напряжения, сохраняя свою 1й0 форму с коэффициентом передачи К пйреЖ ется на выход согласукщвго устройства и прикладывается ко. входу задающего1 через

-tl ПЕРЕУОД ТОИ ОПЕРЕИИОИИОГО УОИПИТЕ ля 7, т. е. к резистору 6. Благодаря атому через резистор В, имеииИИЩ еепичииу оопро,тивления R, начинает протекать ток, из2 меняющийся (по закону . Ь 30

- " е е

И.; где К - коаффнииент передачи спгрласувшего . устройства.

Если между клеммами 8 вклмнвн (исслеиуеммр p - -и перепое, то через пего потечет тот же ток, что и через резистор 6, что, является фундаментальным свойством. операционного усилителя. Вольт-амперная характв ристика". р - i1 -Pepexopa описывается ура пением в области l ррах 3

Р

U,- ì "

Io гдеЦ в- напряжение íà p - Е-переходе;

Iр „ вЂ” ток, текущий через у-л - переход

<р -"Х - коэффициент отклонения реальной т Ф, вольт-амперной характеристики от идеально зависимости;

f - ток через обратносЫйценныйр-р-i о

- переход.

U (t) = кя ) Р-и =Ж< („и ) О 2 С J

Так как напряжение Hà p — n -переходе

U . практически равно напряжению на выходе усилителя 7, а выход этого усилителя соединен с конденсатором 10, который сове местно с операционным. устройством 12 и резистором 11 образует дифференцируюшее, ( устройство 9, то на выходе операционного усилителя 12 будет иметь место продифференцированное напряжение .

Ц„rn к С

RiCi где С - величина емкости конденсатора 10

Р - величина сопротивления резистора

-11.

Это напряжение поступает на регистриру;ющее устройство, выход которого соединен с выходом. операционного устройства 12. Так как напряжение 0 при постоянных В,,R,C„

С, Ф зависит только от изменений коэф-, фициента ю, то, !подавая это напряжение

1 . 1 на осциллограф, на его экране можно увядаешь епрерывную кривую,характеризующую отклон . яения реальной вольт-ампврной характерис- тики р-и -перехода от идеальной зависимости, Формула изоб ретения

Устройство для исследования вольт-ам.— перных характеристик полупроводниковых приборов, содержащее источник питания,преобразователь напряжения в ток и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю ш е е— с я тем что, с целью непрерывной регист-, рации отклонений реальной вольт-ампериой характеристики от идеальной, например, с помощью осциллографа, источник питания

I через прерыватель соединен с конденсатоом, к которому подключен преобразовател апряжения в ток, а выход преобразовате-! тя соединен,с регистратором через диффе-, Г. енцируюшее устройство.

i468549:

Составитель Т. Дозоров

Редактор Л. Кунина- - Твхред А. йемьжсеа Корректор Б. Югас

Заказ 4982/436 Тираж 1 029 Подписное

БНИИ11И Государственного комитета Совета Министров CCCQ по делам изобретений н открытий

-113035, Москвй, - Ж 35,- Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4