Устройство для определения температуры полупроводниковых структур

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТГНИ Я ш 1 586407 Союэ СоветскихСоциалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл.2 6 01 К 31/26 присоединением заявкиГосударственный ком 23) Приоритет43) Опубликовано Совета Министров СССРпо делам изобретений: :че П. А, Родный и Л, С. Якерсон 1) Заявитель нинградскии ордена Ленина политехнически институт им. М. И. Калинина54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕИИЯ ТЕМП ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР РЬ Изобретение относится к технике измерения параметров работы полупроводниковых приборов и может быть использовано для измерения температур р-и-р-и структур с большой площадью, служащих основой мощных модуляторпых тиристоров, в процессе их раооты,Известно устройство для определения распределения температуры по площади р-и-р-и структуры содержатцее источник импульсов тока, подаваемых на структуру, и регистраторы инфракрасного излучения.Основным 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 невозхложно определить распределение температуры по поверхности структувы в процессе ее работы. Целью изобретения является получениеданных о распределении температуры в процессе работы структуры.Поставленная цель достигается тем, что 5 модулятор трубки через блок задержки импульсов соединен с генератором управляющих импульсов структуры.На чертеже показана фупкпнональная схема предлагаемого устройства для определе- О ния температуры полупроводниковых структур.Оно содержит генераторы управляющихимпульсов 1 и анодных импульсов 2, подклю 1 снные к р-и-р структуре 3, с катодом 4, ано дом 5 и управляющим электродом б, блок задержки 7, осциллограф 8, соединенный с анодом структуры, блок питания 9 и модулятор 10, подклоченный к импульсной рентгеновской трубке 11, фильтр 12 и коллиматор 13 О рентгеновских лучей.Устройство работает следующим образом.От генераторов управляющих импульсов 1на управляющий электрод 6 р-и-р-и структуры 3 поступают импульсы тока с определен ной частотой следования, при этом структураоткрывается и через нее проходят импульсы анодного тока от генератора 2, От генератора 1 подаются импульсы на модулятор 10 че586407 ставитель Т. Дроздов Техред Л. Гладкова Корректор И. Позняковская дактор Н 1 зд.1 аказ 278 ираж 110 одписное пография, пр. Сапунова,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 р-л-р-д 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 кизни неравновесных носителей заряда р-и-р-и структуры, т. е. возбуждение осуществляется в виде о-функции. Длительность фронта контрольного импульса проводимости равна длительности рентгеновского импульса (переход носителей заряда в возбужденное состояние происходит за время сэ 10 в "- 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 нагретымучасткам структуры соответствуют меньшие времена спада контрольных импульсов.Измерение постоянной времени спадаконтрольного импульса осуществляется с по 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.25Формула изооретения Устройство для определения температурыполупроводниковых структур, содержащее генераторы управляющих и анодных им 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.