Устройство для определения температуры полупроводниковых структур

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТГНИ Я (II! 586407 ддо103 Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ ВИДЕТЕЛЬС ГВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12,01.76 (21) 2315038/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 23.12.77 (51) М. Кл.2 6 01R 31/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.799 (088.8) Il, A. Родный v. Л. С. Якедсон

Ленинградский ордена Ленина политехничес(еий - -(. институт им. М. И. Калинина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕИИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

П ОЛ УП РО ВОД Н И КО В ЫХ СТРУКТУР

Изобретение относится к технике измерения параметров работы полупроводниковых приборов и может быть использовано для измерения температур р-n-/>-n структур с большой площадью, служащих основой мощHbIx модуляторпых тиристоров, в процессе их раооты.

Известно устройство для определения распределения температурь(по площади р-и-р-и структуры содер>ка(цее источник импульсов тока, подаваемых на структуру, и регистраторы инфракрасного излучения.

Основнь(м недостатком этого устройства является то, что определяется температура прикатодной поверхности структуры, в то время как основную роль в работе р-и-р-и структуры играет температурный режим центрального (коллекторного) р-и перехода.

Известно устройство для определения температуры полупроводниковых структур, содержащее генераторы управляющих и анодных импульсов, блок измерения временных параметров импульсов, рентгеновскую трубку с модулятором и цепями питания, фильтр и коллиматор рентгеновских лучей. С помощью этого устройства невозмо>кно определить распределение температуры по поверхности структувы в процессе ее работы.

Целью изобретения является получение данных о распределении температуры в процессе работы структуры.

Поставленная цель достигается тем, что

5 модулятор трубки через блок задержки импульсов соединен с генератором управляющих импульсов структурь(.

На чертеже показана фупкпиональная схем а предлагаемого устройства для определе10 ния температуры полупроводниковых структур.

Оно содержит генераторы управляющих импульсов 1 и анодпых импульсов 2, подклю Ie,(I(I.(e к р-и-р структуре 3, с катодом 4, ано15 дом 5 и управля(оп(им электродом б, блок задержки 7, осциллограф 8, соединенный с анодом структуры, блок питания 9 и модулятор

10, подключенный к импульсной рентгеновской трубке 11, фильтр 12 и коллиматор 13

20 рентгеновских лучей.

Устройство работает следующим образом.

От генераторов управляющих импульсов 1 па управляющий электрод 6 р-и-р-и структурь(3 поступают импульсы тока с определен25 ной частотой следования, при этом структура открыв".åòñÿ и через нее проходят импульсы

",íîäí0ãî тока от генератора 2. От генератора 1 подаются импульсы на модулятор 10 че586407

Составитель T. Дроздов

Техред Л. Гладкова

Корректор И. Позняковская

Редактор Н. Коляда

Заказ 2784/16

Изд. № 1010

Тираж 1109

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 рез блок задержки 7. В модуляторе 10 формируются импульсы для управления импульсной трехэлектродной рентгеновской трубкой

11, анодное напряжение на которую поступает от блока питания 9. Мощные кратковременные рентгеновские импульсы с анода трубки 11 через фильтр 12 и свинцовый коллиматор 13 попадают на р-и-р-и структуру со стороны катода 4. Глубина проникновения рентгеновских лучей для структуры с определенной глубиной залегания коллекторного р-и перехода и толщиной металлического покрытия регулируется напряжением на аноде трубки 11 и толщиной фильтра 12. Интенсивность рентгеновского излучения, которая регулируется изменением тока через трубку, выбирается такой, чтобы число генерируемых рентгеновским импульсным потоком (заданной длительности и при определенной площади коллимирующего отверстия) электронно-дырочных пар в области коллекторного перехода было достаточного для заметного изменения проводимости p-n-р-и структуры, но не было достаточно для ее переключения.

При выполнении вышеуказанных условий в промежутках между анодными импульсами на экране осциллографа 8 регистрируются импульсы изменения проводимости, возникающие в момент возбуждения рентгеновским потоком.

Длительность используемого рентгеновского импульса должна быть меньше, чем время жизни неравновесных носителей заряда р-и-р-и структуры, т. е. возбуждение осуществляется в виде б-функции. Длительность фронта контрольного импульса проводимости равна длительности рентгеновского импульса (переход носителей заряда в возбужденное состояние происходит за время 10 †"- с), а постоянная времени спада равна времени жизни неравновесных носителей заряда в р-и-р-и структуре. Таким образом, измеряя

5 постоянную времени спада контрольного импульса определяют время жизни носителей.

Температура контролируемого участка структуры определяется по известной зависимости времени жизни носителей от температуры

10 для материала структуры. Более нагретым участкам структуры соответствуют меньшие времена спада контрольных импульсов.

Измерение постоянной времени спада контрольного импульса осуществляется с по15 мощью осциллографа 8. Для получения наиболее точных результатов, в качестве элемента измерения временных параметров импульсов может быть использован тауметр.

Перемещая р-и- р-и структуру с помощью

20 двухкоординатной микрометрической подачи (на чертеже не показана) относительно щели коллиматора 13, последовательно обследуют все точки р-и-р-п структуры с большой площадью.

Формула изооретения

Устройство для определения температуры полупроводниковых структур, содержащее генераторы управляющих и анодных им80 пульсов, блок измерения временных параметров импульсов, рентгеновскую трубку с модулятором и цепями питания, фильтр и коллиматор рентгеновских лучей, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью получения данных о

35 распределении температуры в процессе работы структуры, модулятор трубки через блок задержки импульсов соединен с генератором управляющих импульсов структуры.