Способ измерения коэффициента диффузии носителей заряда в полупроводниках, содержащих переход

(11) 620918 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЪСТВ 1) Дополнительное к авт. свид-в 6 (21)2346188/18 25,(51 2) Заявлено 01 Й /01 й 27 аф) аявкиприсоединение ) Приоритет) Опубликова асударственнв 1 и комитетСовета Министров СССРпо делам изооретенийи открытий31(53) УДК 621.382. .2 (088.8) 25.08.78,Бюлл 45) Дата опубликования описани 2) Авторы изобретен онтас и Л, Я. Субачюс рдена Трудового Красного полупроводников АН Ли мени Институт физикикой ССР(54) СПОСОЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТА ДИФФУЗИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ, СОДЕРЖАЩИХ 6-Э ПЕРЕХОД е т.1 т) р о рона; тенциального барьерОЕ)=(1аряд элеквысота ффицием изразце, о СВЧ20 де е - з тУк- Ь перехода;Р о - коэффицие аряда в слабом эле Ем - максимальн ости высокочастотно о поля; нт диффузии носителей ктрическом поле;ое значение напряженго (ВЧ) электрическоИзобретение касается контроля электро- физических параметров полупроводниковых материалов. Оно может быть применено при создании электроизмерительных приборов, в частности СВЧ детекторов, измерителей мощности и т.п.Известен способ определения коэффициента диффузии носителей заряда в сильных электрических полях путем измерения расплыва инжектированных носителей заряда в полупроводнике во время их пролета через образец.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.Известен способ определения коэ ента диффузии носителей заряда пут мерения ЭДС в полупроводниковом об при действии на него электрическог поля.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 по = Ро = 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 формуле620918 Е) =(1 - е 11О, 1 х.,Составитель Т. ДозоровТехред О. Луговая. Корректор А. Власенко Тираж 1112 Подписное Редактор Л. ГребенниковаЗаказ 4649/42 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 411 - термоЭДС горячих носителей заряда;Х - отношение тангенсов угла наклона вольтамперной характеристики в сильном электрическом поле и без него.5 Пример. Образец с 1- - Ь-переходом помещают в высокочастотный тракт. Измеряют его вольтамперную характеристику на постоянном токе в отсутствии высокочастотного электрического поля. Затем измеряют 1 О вольтамперную характеристику образца также на постоянном токе при наличии сильного электрического ВЧ поля в тракте. Так как носители. 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 1 х 1 =,ди термо ЗфС горячих носителей заряда 1-,. Напряженность электрического поля Е в образце определяется по величине падающей на образец ВЧ мощности. Для получения большей точности измерений Е делается согласование сопротивления образца с высокочастотным трактом. Контроль согласования образца с трактом осуществляется путем измерения коэффициента стоячей волны.30 После нахождения Е, Х и 3 коэффициент диффузии носителей заряда определяют по формуле. Формула изобретенияСпособ измерения коэффициента диффузии носителей заряда в полупроводниках, содержащих 1 - Ь 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 1 - Ь перехода;Оп - коэффициент диффузии носителей заряда в слабом электрическом поле;Е - максимальное значение напряженности ВЧ поля;1 г - термоЭДС горячих носи 1 слей заряда;М - отношение тангенсов угла наклона вольтамперной характеристики в сильном электрическом поле и без него.