Устройство для измерения отношения скоростей поверхностной рекомбинации

 

О П И С А Н И Е п1) 533892

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.74 (21) 2012529, 25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 09.11.76 (51) М. Кл. - G 01R 31/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.382.2 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

1О. К. Пожела, И. С. Левитас, А. П. Сащук и В. П. Жебрюнайте

Институт физики полупроводников АН Литовской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ

ПОВЕРХНОСТНОЙ РЕКОМБИ НАЦИ И

Изобретение относится к устройствам для определения электрофизических параметров полупроводниковых материалов, конкретно, для определения отношения скоростей поверхностной рекомбинации.

Известны устройства для измерения отношения скоростей поверхностных рекомбинаций, содержащие источник тока, источник постоянного магнитного поля и измерительный прибор. Недостатком их является низкая точность при измерении больших отношений скоростей поверхностной рекомбинации.

Известно устройство для измерения скоростей поверхностной рекомбинации, содержащее источник постоянного тока, источник постоянного магнитного поля, измерительный прибор.

В этом устройстве отношения скоростей поверхностной рекомбинации находятся по точке пересечения двух вольтамперных характеристик образца, одна из которых измеряется при помещении образца в магнитное поле, которое ориентировано относительно электрического поля так, что носители тока отклоняются к стороне с малой скоростью поверхностной рекомбинации, другая вольтамперная характеристика образца измеряется в отсутствии магнитного поля.

Это устройство имеет малую чувствительность и низкую точность измерения из-за влияння контактных явлений на вольтамперную характеристику образца.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

5 Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены источник переменного тока, трансформатор, постоянный и переменный резисторы, разделительный конденсатор, причем источник переменного тока соединен с

1О первичной обмоткой трансформатора, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с корпусом, один конец обмотки через испытуемый образец, размещенный в постоянном магнитном поле, соединен с крайней точкой

15 переменного резистора, а другой конец обмотки через резистор соединен с другим концом переменного резистора, подвижный контакт которого соединен через резистор с выходом источника постоянного тока и через конденсатор с измерительным прибором.

Принципиальная схема устройства дана на чертеже.

Она состоит нз источника переменного тока

1, трансформатора 2, постоянных резисторов

25 3, 4, переменного резистора 5, измеряемого образца 6, источника постоянного тока 7, разделительного конденсатора 8, измерительного прибора 9, источника постоянного тока 10, намагничивающей обмотки электромагнита 11.

3О Источник переменного тока 1 соединен с пер533892

25 вичной обмоткой трансформатора 2, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с корпусом. Один конец вторичной обмотки через испытуемый образец 6, размещенный в постоянном магнитном поле электромагнита

11, соединен с крайней точкой переменного резистора 5, подвижный контакт которого соединен через резистор 4 с выходом источника постоянного тока 7 и через конденсатор 8 с измерительным прибором 9. Источник постоянного тока 10 подключен к памагничивающей обмотке электромагнита 11.

Измеряемый образец 6 ориентирован относительно направления вектора напряженности магнитного поля так, чтобы в постоянном электрическом и магнитном полях носители тока отклонялись к стороне с малой скоростью поверхностной рекомбинации, т. е. чтобы наблюдалось уменьшение сопротивления образца.

В случае, когда носители тока отклоняются к стороне с малой скоростью рекомбинации, наблюдается увеличение проводимости, которое, однако, при сильных электрических и магнитных полях исчезает. Величина магнитного поля H;р, при которой наблюдается исчезновение эффекта увеличения проводимости, зависит от отношения скоростей поверхностной рекомбинации, толщины образца и величины электрического поля. Отношение скоростей поверхностной рекомбинации определяется по формуле

; — 2 (U, + U,) Н„, (1) 2 где d — толщина образца;

К вЂ” коэффициент, зависяший от параметров полупроводникового материала (концентрации, подвижности носителей);

Up — постоянная составляющая падения напряжения;

U> — переменная составляющая падения напряжения.

Постоянный и переменный токи, протекая через образец, создают падение напряжения на выходе моста Up+U которого компенсируется при помощи переменного резистора 4, а постоян30

4;э

50 ная составляющая U<> после разделительного конденсатора не попадает на вход измерительного прибора 9.

Включая цепь источника постоянного магнитного поля, на выходе получаем переменное напряжение с частотой электрического поля

U KU U Í, cos(nut, (2) которое увеличивается с увеличением Н, однако с дальнейшим ростом магнитного поля оно уменьшается и при определенной его величине, равной Н„р, становится равшан: О.

Отношение скоростей поверхностной рекомбинации находится по величине магнитного поля, при которой переменная составляющая падения напряжения равна нулю, из отношения (1).

Описываемое устройство более чувствительное, так как имеет избирательный выход и более точное, так как им измеряются не вольтамперные характеристики, на результаты которых влияют контактные явления, а зависимость выходного сигнала от величины магнитного поля, которая измеряется при одном значении электрического поля.

Формула изобретения

Устройство для измерения отношения скоростей поверхностной рекомбинации, содержащее источник постоянного тока, источник постоянного магнитного поля и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены источник переменного тока, трансформатор, постоянный и переменный резисторы, разделительный конденсатор, причем источник переменного тока соединен с первичной обмоткой трансформатора, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с корпусом, один конец обмотки через испытуемый образец, размещенный в постоянном магнитном поле, соединен с крайней точкой переменного резистора, а другой конец обмотки через резистор соединен с другим концом переменного резистора, подвижный контакт которого соединен через резистор с выходом источника постоянного тока и через конденсатор с измерительным прибором.

533892

Составитель В. Немцев

Текред М. Семенов

Корректор T. Гревцова

Рс тактор Н. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

За к аз 2354/1 5 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5