Способ определения шумового напряжения в полупроводниках

( )640217 ОПИСАНИЕИЗОБР ЕТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических Республик) 2505152/18.2 22) Заявлено 05.07. с присоединением заявки Ъо Государстоеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий23) Приоритет -43) Опубликовано 30.12,78. Бюллетень Ъо 4845) Дата опубликования описания 24.01.70 53) УДК 621.362, С. Либериссного Знамени институт физиов АН Литовской ССР с, В и о Крвод СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШУМОВОГОПРЯЖЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ Изобретение относится к .полупроводниковой техняке и может быть использовано в,приборостроении для определения параметров полупроводниковых приборов, выполненных из материала, обладающего фа зовым превращением.Известно, что для измерения шумового напряжения, связанного с флюктуациями числа свободных носителей тока в полупроводнике, через полупроводник пропускают 10 постоянный ток и измеряют флюктуации напряжения на полупроводнике 11, 2. Недостатком известных способов является то, что они ввиду отсутствия определенных температур режимов в полупроводниках не по зволяют измерить уровень шумового напряжения в процессе фазового превращения полупроводника.Известен способ измерения напряжения птумов в материале, обладающем фазовым превращеннем полупроводник - металл, пу,тем,приложения напряжения, нагрева полупроводника и измерения уровня шумового напряжения 3, При таком способе полупроводник дополнительно помещают в вакуумный термостат, пропускают постоянный ток и при заданных температурах измеряют шумовое напряжение.Указанный способ, позволяет определить уровень шумового напряжения толыко при(71) Заявитель Ордена Трудов полупртемпературах, меньших или больших температуры фазового превращения, он не даеа возможности измерить уровень щумового напряжения в процессе фазового превращевия полупроводника.Цель изобретения - повышение точности,измерений.Поставленная цель достигается тем, что в полупроводнике создают перепад температур, охватывающий температуру его фа-. зового превращения и изменяют величину перепада с периодом, превьтшающим время тепловой релаксации полупроводника, и амттлитудой, обеспечивающей непрерывное перемещение границы фазового превращения. При этом, поддерживают равенство сопротивления двух 1 фаз полупроводника путем подбора величвны перепада температур и расположения на полупроводнике.Таким образом, в полупроводнике полу. чают трои последовательно соединенных источника шумов: полупроводниковую область, область фазовых превращений и металлическую область,Для повышения точности измерения уровня шумового напряжения области фазового превращения до минимума уменьшают шумы полупроводниковой области материала. Это,достигают тем, что перепад температур выбирают такой величины и созда640217 Р, М = 1+ - =1+0,12. и л Ял Я,=., 1 + И Лпри 3 Я ( Р Формула изобретения Составитель Т. Дозоров Текред С, Антипенко Редактор И. Грузова,Корректор С, файн Заказ 1136/40 Изд.353 Тираж 070 Подписиос НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскаи наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фпл. пред. Патент сот его таким образом, чтобы отклонение от единицы соотношений сопротивлений областей полупроводника, находящегося в состояжии до,и после фазового перехода, обусловливалось только изменением,их сопротивлений, вызванных переме 1 цением границы фазового превращения при тепловой модуляции, а значения изменения сопрот 41 влеБия при модуляции выбирают значительно меньш значения сопротивления одноц пз областей полупроводника, т. е. где о - значение изменения сопротивления низкопроводящей области .полупроводника при модуляции; Я и Р, - сопротивление областей до и после фазового превращения соответственно.Способ может быть осуществлен, например, следующим образом.Шумовой генератор и исследуемый источник шума в виде тонкой пленки 102 последозательно подключают к входу селективного микровольтметра. Один из электродож испытуемого образца с помощью нагревательного зонда нагревают до 76 С и обес 1 течивают выполнение условия Т,(Т ф(Т, т. е. 2 О(68(76 С, где Т, - комнатная тема 1 ература; Тф, - температура фазового перехода диоксида ванадия; и Т, - температура напревательного зонда. Перепад темфчератур КТ=Т 2 - Т,=56 С моделируют с периодом т= 1 с путем изменения температуры Т, - напревательного зонда. Амплитуду модуляции выбирают равной -3 С. Для.увеличения точности измерения уровня шумозвого напряжения фазового превращения диоксида ванадия перепад температур ,вьгбмрают,равным Т=56+ 3 С, нагреватель при Т=76.+3 С располагают на одном из электродов, нанесепиных на пленку диоксида ванадия, и обеспечивают выполнение ус- ловия Для измерения уровня,шумового напряжения,после указанных операций определяют отклонение по выходному прибору селективного микровольтметра, которое соот 1 ветствует шумам фазового превращения.1 ОУвеличивают выходной шум шумовото генератора так, чтобы отиланение прибора микровольтметра удвоилось. Уровень шумовога напряжения фазового превращения определяют по индикатору шумового, генератора. Способ определения шумовопо напряжения в полупроводниках путем приложения напряжения, напрева,полупроводника и изиерения уровня шумового напряжения, о тл ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышеагия точноспи,измерений, в полупроводнике создают перепад температур, охватывающий температуру его фазового превращения, и пэменяют,величину перепада с периодом, превышающим время тепловой релаксации полупроводника, и амплитудой, обеспечивающей непрерывное перемещение границы,фазового превращения, при этом под Одерживают равенство сопротивления двух фаз полупроводника путем подбора величины перепада температур и его расположения на полупроводнике. 35 Источники информациипринятые во внимание при экспертизе: 1. Грехов И. В. и др. Микроплазменныеявления в кремнии, - Физика твердого40 тела, 1966, т. 8, вып. 1,2, с. 3474.2.,Ван дер Зил А. Флюктуационные явления в полупроводниках, М., Мир, 1961,с. 36 - ,39.3. Васильев Г, П, и др. Письма в ЖТФ,45 1976, вып, 13, с. 604,