Способ определения коэффициента теплопроводности примесных полупроводников

(и) 432374 Союз Соаетских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 15.06.74, Бюллетень22Дата опубликования описания 05.11.74 Гасударственный комитет Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПРИМЕСНЬ КОЭфф И ЦИ ЕНТАПОЛ УПРОВОДН И КОпол чаю геометрических размеров пластинь у т значения проводимости оо.Из тока насыщения вычисляют значение коэффициента теплопроводности Х. Из этого видно, что пластину можно зажать и между двумя хладопроводами, температура которых поддерживается постоянной.На чертеже представлены результаты проведенных исследований, На образцах электронного кремния получены участки насыщения по току. Температура на хладопроводе 90 К, Кривая 1 - вольт-амперная характеристика образца, имеющего удельное сопротивление 190 ом см при 300 К. Длина образца 0,9 см. отношение площади поперечного сечения к длине 5/1.=1,33,10 - - см. Кривая 2 - вольтамперная характеристика образца, имеющего удельное сопротивление 100 ом см при 300 К. Длина образца 1,025 см, 5/1=2.25.10 всм. Значение коэффициента теплопроводности составляло 3,3Гр характерно для ре длагаемом ении грав пр изме Как вид димости ы.ба зак щетки кремния. методе нет необх диента температуСущность спос щем.При протекании ходит неравномер чается в следую Предлагаемое изобретение относится к способам определения коэффициента теплопроводности примесных полупроводников и может применяться при определении коэффициента теплопроводности в той области темпера тур, где проводимость уменьшается в ростом температуры за счет уменьшения подвижности.Известны несколько способов измерения коэффициента теплопроводности, в которых тем или иным методом создается определенный 10 градиент температур от известных источников тепла. В частности, в методе Кольрацша образец нагревается током, торцы образца находятся при заданных температурах.Известные способы определения коэффици ента теплопроводности сравнительно сложны при экспериментальной их реализации.С целью разработки более простого способа измерения коэффициента теплопроводности примесных полупроводников в соответствую щем интервале температур и повышения точности измерения прямоугольную полупроводниковую пластину помещают на хладопровод, температура которого поддерживается постоянной. Прикладывают электрическое поле, па раллельное той плоскости пластины, которая находится на хладопроводе. Снимают вольтамперную характеристику образца с участком насыщения по току. Из начального участка вольт-амперной характеристики с учетом 30 электрического тока происый нагрев полупроводнико/ а,Составитель В. Гусева Заказ 2918,9 Изд.1733 Тира;к 551 Подписное ЦНИИПИ Государствеииого комитета Совета Министров СССР ио делам изоб 1 эстеиин и открь;ти 1 Москва, Ж, Раугиская паб., д 45Типография, пр. Сапуиова, 2 вой пластины, на боковых плоскостях которой (у= +Ь) поддерживается постоянная температура Т,. Ток протекает вдоль направления х, Наиболее сильно нагретые центральные области образца имеют ббльшее сопротивление, чем области у плоскостей у= -+Ь, т. е. области, прилегающие к боковой поверхности, шунтируют центральные, ток через образец определяется областями с температурой Та. Однако эффективный размер этих областей убывает с ростом электрического поля Е как Е - . Это приводит к тому, что на вольт-амперной характеристике примесных полупроводников, при указанных граничных условиях на температуру, наблюдается участок насыщения по току. Ток насыщения Уи, как показывает расчет, связан с коэффициентом теплопроводности Х соотношением:= ыр.т,)".1" 1/Тгде д - размер пластины вдоль оси Л, оо - проводимость полупроводника в отсутствии нагрева образца протекающим током,у)1 - показатель в температурной зависимости подвижности полупроводника. Ток насыщения 1 будет наблюдаться в том случае, если только на одной плоскости пластины у=Ь будет поддерживаться постоянная температура Тв.Предлагаемый способ связан с уменьшением проводимости при увеличении температуры образца.Точность определения коэффициента тепло проводности определяется точностью измерения тока насыщения проводимостью и температуры. Предмет изобретенияСпособ определения коэффициента теплопроводности примесных полупроводников, заключающийся в создании градиента температуры пропусканием электрического тока, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, боковую поверхность образца поддерживают при постоянной температуре, внутренние области образца нагревают током, снимают статическую вольт-амперную характеристику, а коэффициент теплопроводности определяется по формуле: 7 и - ток насыщения;Т, - температура боковой поверхности, К: 25 оо - проводимость полупроводника при температуре То, ом см;Х - коэффициентвт/град см;(у - 1) - показатель степенной зависимостиподвижности от температуры;д - ширина пластины. см.