Устройство для измерения гальваномагнитных параметров полупроводников

 

Союэ Советскик

Социалистическим

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 230180 (21) 2872963 18 21 (51)м. Кл.

3 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

G 01 R 33/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301181, Бюллетень Мо 44

Дата опубликования описания 30.1181 (53) УДК 621. 317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С.Лабус, М. Г.Лукашевич и В. Ф.Стелах

l !

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. ф. Ленина. (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Устройство относится к измерительной технике и предназначается для измерения гальваномагнитных параметров (ГМП) полупроводников в импульсных магнитных полях.

Известно устройство для измерения гальваномагнитных параметров полу проводников, содержащее источник переменного напряжения, батарею конденсаторов, блок заряда батареи, разрядный ключ, импульсный соленоид с исследуемым образцом, блок питания образца и регистрации сигнала, позволяющее проводить измерения в широкой области значений напряженности магнитного поля (1 ).

Недостатком такого устройства является трудоемкость измерения так как оно работает в режиме генерации одиночногО импульса магнитного поля. Измерение зависимости гальваномагнитных параметров от величины магнитного поля при работе в таком режиме требует выполнения дополнительных и трудоемких операций в процессе постепенного увеличения напряженности магнитного поля. К ним относятся, например изменение напряжения на батарее конденсаторов с тем, чтобы получить заданный импульс магнитного пиля, изменение чувствительности регистрирующего устройства при изменении сигнала с ростом поля и др.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения гальваномагнитных параметров полупроводников, содержащее источник переменного напряжения, блок заряда, выход которого подключен к бата1рее конденсаторов, с которой последовательно соединены разрядный ключ

15 и импульсный соленоид с образцом, подключенным к блоку питания образцa и регистраций сигнала, введены тактовый генератор, ждущий генера- . тор развертки и ждущий генератор

20 пилообразного напряжения, компарато, два ключа и блок фазового управления, причем один выход тактового генератора соединен со входами ждущего гвнв" ратора развертки и ждущего генерато» ра пилообразного напряжения, а другой соединен с управляющим входом разрядного ключа, выход ждущего генератора пилообразного напряжения соединен с сигнальным входом комйарЭ30 тора и через первый ключ с сигнальнйм

885942 входом блока фазового управления, выход ждущего генератора развертки соединен с опорным входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, источник переменного напряжения через второй ключ. соединен со входом блока заряда и опорным входом блока фазового управления, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 заряда, источник 2 переменного напряжения, батарею 3 конденсаторов, разрядный ключ 4, импульсный соленоид 5 с образцом, блок б питания образца и регистрации сигнала, тактовый генератор 7, ждущие генераторы 8 пилообразного напряжения, развертки 9, первый ключ 10, компаратор 11 и блок 12 фазового управления и второй ключ 13.

Вход блока 1 заряда через второй ключ 13 соединен с источником 2 переменного напряжения, к которому подключен также опорный вход блока 12 фазового, управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа 13. Выход блока 1 заряда соединен с батарей 3 конденсаторов, которая через разрядный ключ 4 соединена с импульсным соленоидом 5, в рабочем зазоре которого находится исследуемый образец, соединенный с блоком б питания образца и регистрации сигнала. Один выход тактового генератора 7 соединен со входами синхронизации генераторов 8 пилообразного напряжения и развертки 9, а другойс управляющим входом разрядного ключа 4. Выход генератора 8 соединен с сигнальными входами компаратора 11 и блока 12 фазового управления через ключ 10. Выход ждущего генератора развертки 9 соединен с опорным входом компаратора 11-, выход которого подключен к управляющему входу ключа 10.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый генератор 7, генерирующий на два выхода прямоугольные импульсы с частотой следования f=0,11 Гц, запускает с одного выхода два ждущих генератора с одинаковой амплитудой импульсов, а именно, пилообразного напряжения 8 с длительностьк1 нарастания 0,8 с и напряжения развертки с изменяемой длительностью от 0,5 до 3 мин. Время заряда батареи 3 конденсаторов до максимального напряжения равно 0,8 с, поэтому длительность импульса генератора 8 и задержка импульсов на втором выходе генератора 7 выбраны равными 0,8 с.

Длительность импульса генератора 9 развертки определяет длительность записи полевой зависимости ГМП саЬО

Формула изобретения

Устройство для измерения гальваномагнитных параметров полупроводников, содержащее источник переменного напряжения, блок заряда, выход которого ,подключен к батарее конденсаторов, с мописцем Напряжение генератора 8 через первый дополнительный ключ 10, открытый в исходном состоянии, подается на блок 12 фазового управления вторым ключом 13.

Закрытый a Hcxo HoM состоянии xzrow 13 открытвается в момент поступления импульса генератора 8 на блок 12 управления до угла отпирания, задаваемого величиной напряжения генератора 8. В результате этого происходит заряд батареи 3 конденсаторов блоком 1 заряда. В то же время напряжения генератора 8 подается на сигнальный, а генератор 9 — на опорный вход компаратора 11, который при их совпадении с помощью ключа 10 отсоединяет выход генератора 8 от блока 12 фазового управления. Вследствие этого заряд батареи 3 конденсаторов источником переменного напряжения прек20 ращается. Задержанный на 0,8 с сигнал со второго выхода тактового генератора 7 открывает разрядный ключ 4, что обеспечивает разряд батареи 3 конденсаторов через импульсный

21 соленоид 5. Поскольку импульсы генераторов 8 и 9 имеют разную длительность и равную амплитуду и синхронизированы одним генератором 7, то после второго и последующих тактовых импульсов, запускающих лишь генератор 8, их напряжения будут сравниваться от каждого предыдущего к каждо му последующему импульсу через больший промежуток времени и при амплитудах. Длительность и амплитуда импульсов генератора 8, поступающих на блок 12, нарастает, вследствие чего ключ 13 открывается на большее время, а эапасаемая в батарее конденсаторов 3 энергия и магнитное по40 ле в соленоиде 5 от, импульса к импульсу нарастает, что и обеспечивает возможность измерения полевой зависимости гальваномагнитных параметров.

45 Использование устройства позволяет автоматизировать процесс измерения зависимости гальваномагнитных параметров от величины напряженности импульсного магнитного поля в широур ком диапазоне ее изменения при точности измерений ие хуже -.î÷íîñòè, получаемой при использовании известного устройства. Так, использование устройства для измерения магнитосоп ротивления позволило сократить время измерения примерно на порядок и повысить точность более чем в два раза.

885942

Составитель l0. Куликов

Техред Т.Маточка. Корректор Г.Решетник

Редактор И. Тыкей

Заказ 10537/67 Тираж 735 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которой последовательно соединены разрядный ключ и импульсный соленоид с образцом, подключенным к блоку питания образца и регистрации сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, э в него введены тактовый генератор, ждущий генератор развертки и ждущий генератор пилообразного напряжения, компаратор, два ключа и блок фазового управления, причем один выход тактового генератора соединен со входами ждущего генератора развертки и ждущего генератора пилообразного напряжения, а другой соединен с управляющим входом разрядного ключа, выход ждущегс генератора пилообразного напряжения соединен с сигнальным входом компаратора и через первый ключ с сигнальным входом блока фазового управления, выход ждущего генератора развертки соединен с опорным входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, источник переменного напряжения через второй ключ соединен со входом блока заряда и опорным входом блока фазового управления, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Приборы и техника эксперимента", 1971, з 2, с. 154.