Устройство для измерения концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниках

 

—- --Ъ Г (ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

iij 5885I7

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2345172/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания О!.02.78 (51) М. Кл.2 G 01К 31/26

G 01N 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения А. В. Латышев, В. Ф. Стельмах и В. И, Уренев (71) Заявитель Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем Белорусского государствснного университета им. В. И. Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

И ПОДВИЖНОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА

В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения электрических параметров полупроводниковых материалов и металлических пленок.

Известны устройства для измерения концентрации и подвижности носителей заряда в металлах и полупроводниках двухчастотным методом (1, 2). Общим недостатком известных установок для измерения концентрации и подвижности носителей заряда двухчастотным методом, является нестабильность частоты и фазы измеряемого сигнала, что ограничивает точность и чувствительность измерений.

Известно устройство для определения параметров носителей заряда в полупроводниках, содержащее генератор, электромагнит, источники питания образца и электромагнита, узкополосный усилитель, фазовый детектор и регистратор (31.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены делители частоты, соединенные с генератором, а также формирователь синхронизирующих импульсов, выход первого делителя частоты соединен с фазовым детектором и формирователем, выход второго делителя соединен с источником питания электромагнита, а выход третьего делителя соединен с источником питания образца. Кроме того, частота колебаний на выходе первого делителя устанавливается равной сумме или разности частот на выходе второ5 го и третьего делителей.

На чертеже показана схема устройства для измерения концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниках.

Она содержит эталонный генератор 1, сое10 диненный с тремя делителями 2, 3, 4 частоты, выход первого делителя 2 частоты подключен ко входу фазового детектора 5, к выходу делителя 2 также подключен формирователь б синхронизирующих импульсов, выход которо15 го подсоединен к второму входу делителей 3 и 4 частоты, выход второго делителя 3 частоты подключен ко входу блока 7 питания электромагнита, выход которого соединен с электромагнитом 8, выход третьего делителя

20 4 частоты подключен к блоку 9 питания образца, вход узкополосного усилителя 10 сигнала соединен с измеряемым образцом, а его выход — со вторым входом фазового детектора 5, к выходу фазового детектора подключен

25 регистрирующий прибор 11.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение частоты f,, которая выше рабочих частот питания электромагнита и образца, с выхода эталонного генератора 1 по30 дается на входы трех делителей 2, 3, 4, часто588517

Формула изобретения

Составитель Т, Дозоров

Техред И. Карандашова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Коган

Заказ 3170/10 Изд. № 100 Тираж 1109

HHQ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 ты, коэффициенты деления которых подобраны таким образом, что частота f< сигнала на выходе делителя 2, предназначенного для питания фазового детектора 5, является суммой или разностью частот питания электромагнита 8 и образца. Сигнал частотой,f с выхода делителя 3 подается на вход стабилизатора магнитного поля, который питает обмотку электромагнита 8, в зазоре электромагнита установлен исследуемый образец. Напряже- 10 ние частотой /з с выхода делителя 4 подается на стабилизатор питания образца. Сигнал суммарной или разностной частоты fc — — f2 /з с поперечных потенциальных зондов образца поступает на узкополосный избирательный 15 усилитель 10. Усиленный до необходимой величины сигнал детектируется фазовым детектором 5 и выводится на регистрирующий прибор 11. Опорное напряжение суммарной или разностной частоты для фазового детектора 20 поступает с выхода делителя 2 частоты. Сигнал с выхода делителя 1 также поступает на вход формирователя синхронизирующих им пульсов, выходным сигналом которого делители 3 и 4 частоты периодически устанавли- 25 ваются на нуль.

Таким образом, при использовании в устройстве для измерения концентрации и подвижности носителей заряда двухчастотным методом одного эталонного генератора и де- 30 лителей частоты отпадает необходимость в смесителе и одном из задающих генераторов, что упрощает конструкцию установки. Применение одного эталонного генератора для формирования частот опорного канала и ка- 35 палов питания образца и электромагнита обеспечивает частотную и фазовую стабильность, что повышает точность измерений по сравнению с известными установками. Повышение помехоустойчивости установки достигается введением в схему формирователя синхронизирующих импульсов, который обеспечивает синфазность сигналов на выходе делителей частоты в условиях воздействия помех.

Устройство для измерения концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниках, содержащее генератор, электромагнит, источники питания образца и электромагнита, узкополосный усилитель, фазовый детектор и регистратор, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены делители частоты, соединенные с генератором, а также формирователь синхронизирующих импульсов, выход первого делителя частоты соединен с фазовым детектором и формирователем, выход второго делителя соединен с источником питания электромагнита, а выход третьего делителя соединен с источником питания образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Гусев Г. И. и Ковалев Н. Н. Журнал

«Приборы и техника эксперимента» № 3, 1975, с, 230 — 232.

2, Авторское свидетельство № 352239, кл.

G 01R 33/06, 1972.

3. Вестник БГУ им. В. И. Ленина, сер, 1, № 2, с. 61 — 63, 1970 В. Ф. Стельмах, В, И. Уренев, Э. Е. Радовский, В. А. Жидович

«Установка для автоматической записи температурной зависимости подвижности носителей тока».