Способ измерения коэффициента диффузии носителей заряда в полупроводниках,содержащих переход

 

.. е

1

O ll H C A H lf E

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

,.мчq,ч. r;

t f., i (») 620918

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЪСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 04.76 (21) 2346188/18-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25.08.785юллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 2;1. ав, тв

2 ,(51) М. Кл.

501 Й, /26

СО1 И 27)ЦР

Гасударственный иамитет

Саввтв Министров CCCP по делам изааретений и открытий (53) УДК 621.382.. 2 (0 88. 8) (72) Авторы изобретения

С. П. Ашмонтас и Л. Я. Субачюс

Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики полупроводников АН Литовской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ

НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ, СОДЕРЖАЩИХ 6-tl ПЕРЕХОД

Изобретение касается контроля электрофизических параметров полупроводниковых материалов. Оно может быть применено при создании электроизмерительHûx приборов, в частности СВЧ детекторов, измерителей мощности и т.п.

Известен способ определения коэффици5 ента диффузии носителей заряда в сильных электрических полях путем измерения расплыва инжектированных носителей заряда в полупроводнике во время их пролета через образец. 10

Недостатками этого способа являются малая точность измерений, их трудная техническая осуществимость, а также то, что измерения можно проводить лишь в полупроводниках с малой концентрацией носителей заряда.

l5

Известен способ определения коэффициента диффузии носителей заряда путем измерения ЭДС в полупроводниковом образце, при действии на него электрического СВЧ поля. 20

Такой способ позволяет измерять точно лишь разность коэффициентов диффузии горячих электронов и дырок. Кроме того, с его помощью можно измерить коэффициенты диффузии лишь в полупроводниках собственной проводимости, когда па = Ра = и;.

Поскольку в сильных электрических полях в полупроводниках собственной проводимости сильно изменяется концентрация носителей заряда, то известный способ не может быть использован для измерений в сильных электрических СВЧ полях.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Это достигается тем, что на исследуемый полупроводник воздействуют однородным

СВЧ полем, определяют отношение тангенсов угла наклона вольтамперной характеристики образца в электрическом поле и без него, а коэффициент диффузии носителей заряда определяют по формуле е 1 ) D,. где е — заряд электрона; у„— высота потенциального барьера е — h перехода;

D о — коэффициент диффузии носителей заряда в слабом электрическом поле;

Š— максимальное значение напряженности высокочастотного (ВЧ) электрического поля;

620918

Составитель Т. Дозоров

Техред О. Луговая. Корректор А. Власенко

Тираж 1112 Подписное

Редактор Л. Гребенникова

Заказ 4649/42

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CC! P по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 — термоЭДС горячих носителей заряда;

N — отношение тангенсов угла наклона вольтамперной характеристики в сильном электрическом поле и без него.

Пример. Образец с 3- — h-переходом помещают в высокочастотный тракт. Измеря-! от его вольтамперную характеристику на постоянном токе в отсутствии высокочастотного электрического поля. Затем измеряют вольтамперную характеристику образца также на постоянном токе при наличии сильного электрического ВЧ поля в тракте. Так как носителк заряда в сильном электрическом поле разогреваются, вследствие этого меняется их подвижность, что влечет за собой изменение наклона вольтамперной характеристики. Из измеренных вольтамперных ха рактеристик в сильном электрическом поле и без него находится отношение их тангенсов углов наклона N =, и термо- 20

)fig горячих носителей заряда 1 т.

Напряженность электрического поля Е„ в образце определяется по величине падающей на образец ВЧ MolllHOcTH. Для получения большей точности измерений Е делается согласование сопротивления образца с высокочастотным трактом. Контроль согласования образца с трактом осуществляется путем измерения коэффициента стоячей волны.

После нахождения E, N u U коэффициент диффузии носителей заряда определяют по формуле.

Формула изобретения

Способ измерения коэффициента диффузии носителей заряда в полупроводниках, содержащих t — h переход, заключающийся в измерении ЭДС в полупроводниковом образце, при действии на него электрического СВЧ поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, на исследуемый полупроводник воздействуют однородным СВЧ полем, определяют отношение тангенсов угла наклона вольтамперной характеристики образца в электрическом поле и без него, а коэффициент диффузии носителей заряда определяют по формуле где с — — заряд электрона; р„— высота потенциального барьера

C — h перехода;

D — коэффициент диффузии носителей заряда в слабом электрическом поле;

F„— максимальное значение напряженности ВЧ поля;

1 т — термоЭДС горячих носи слей заряда;

N — отношение тангенсов угла наклона вольтамперной характеристики в сильном электрическом поле и без него.