Способ определения электрических параметров полупроводников

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 19.09,77 (2) 2525250/18с присоединением заявки51) М. Кл. Н 01 1. 21/66 осударстоенный комнт СССР по делам изооретений н открытий(23) ит бликовано 05,04.79,Бюллетень13 К 621,38 (088. 8 Дата опубликования описания 09.04.79 72) Авторы изобретения Ю, Г. Морозов и А. И. Раев а физико-фгехнический институт им, Иоффе АН ССС(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВповторяют. Затем выключают магнитное поле и снова проводят измерения.Недостатками этого способа являются низкая точность определения концентрации и подвижности носителей заряда и необходимость затрачивать значительное время на выключение и изменение направления магнитного поля.Известен также способ определения электрических параметров полупроводников, включающий пропускание тока через образец и измерение потенциала в выбранных точках без магнитного поля и с магнитным полем путем изменения взаимоориентации полупроводника и магнитного поля, а также магнитного поля и тока через полупроводник 2). Сущнодующем.прямоуголконтактамют ток, ания потенводников,ное поле. Изобретение относится к способам определения магнитосопротивления, концентра-, ции и подвижности носителей заряда в полупроводниках, основанным на использовании гальваномагнитных эффектов.Известен способ определения концентра ции и подвижности носителей заряда (способ Ван - дер - По) заключающийся в том, что полупроводник произвольной формы, имеющий четыре контакта, помещают в магнитное поле и пропускают через него электрический ток таким образом, что два контакта являются токоведущими, а два оставшихся - потенциальными 1) .При этом измеряется разность потенциалов потенциальных контактов при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник. Далее в качестве токоведущих выбираются все возможные пары контактов (всего 6 пар), и каждый раз измеряется разность потенциалов двух оставшихся потенциальных контактов при прямом и обг ратном направлениях тока через полупроводник. Затем устанавливают магнитное поле, противоположно направленное и равное по величине исходному, и серию измерений сть способа заключается в слеПолупроводник, имеющий форму ьного параллелепипеда с шестью и, через два из которых пропуска- остальные используют для измерециалов в различных тОчках полупропомещают в стационарное магнит- Измеряют разности потенциалов656133 Формула изобретения Составитель В. ЗайцевРедактор Т. Орловская Техред О. Луговая Корректор О. БилакЗаказ 1538/43 Тираж 922 ПодписноеПНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раугнская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 потенциальных контактов попарно при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник, затем выключают магнитное поле и повторяют измерения при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник, затем устанавливают магнитное поле противоположного направления, равное по величине исходному, и повторяют измерения при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник. При проведении серии измерений температура полупроводника должна быть постоянной.Недостатком описанного способа является необходимость выключения и изменения направления магнитного поля.Для изменения величины и направления магнитного поля требуется много времени, особенно для сильных магнитнь 1 х полей и в случае применения сверхпроводящих магнитов. В случае применения систем автоматической регистрации и обработки данных на основе ЗВМ необходимость менять магнитное поле становится одним из препятствий для увеличения скорости сбора данных.Выключение или переключение магнитного поля не может быть, в случае сильных магнитных полей, произведено простым выключением или переключением тока в обмотке электромагнита или соленоида, так как экстратоки размыкания могут при этом вывести из строя источник магнитного поля. Вследствие этого требуется создавать сложную аппаратуру для плавного изменения тока в обмотке электромагнита или соленоида,Целью изобретения является ускорение процесса измерений,Поставленная цель достигается тем, что полупроводник вращают в постоянном магнитном поле, а для устранения .воздействия магнитного поля на полупрово ик его экранируют магнитным экраном.Способ состоит в том, что полупроводник, через который течет ток, гомещают в постоянное магнитное поле, после чего измеряют разности потенциалов в выбранных точках полупроводника при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник, а затем поворачивают полупроводник на некоторый угол по отношению к направлению магнитного поля и измерения повторяют при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник. атем вновь поворачивают полупроводник на некоторый угол по отношению к направлению магнитного поля и повторяют измерения при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник и т. д., до тех пор пока полупроводник не будет повернут на угол 360.После этого устраняют воздействие магнитного поля на полупроводник путем его экра нирования магнитным экраном и повторяютизмерения при прямом и обратном направлениях тока через полупроводник, В случае, если подвижность можно считать скаляром, делают всего два поворота полупроводника, на 180 каждый, по отношению к направлению магнитного поля.Вращение образца и перемещение магнитного экрана осуществляют с высокой скоростью, позволяющей в случае автоматизированных измерений произвести всю се рию измерений за 0,5 - 1,Ос (скорость зависит от конструкции механизма вращения образца и механизма перемещения экрана), в то время как при величине магнитного поля 1 Оз в 1 гс время затрачиваемое на изменение направления магнитного поля известным способом, составляет 5 - 20 с Таким образом, предложенный способ позволяет производить серию измерений в 10 - 40 раз быстреее, Высокая скорость измерений дает возможность отказаться от 25 стабилизации параметров эксперимента, изменением которых за время проведения серии измерений можно пренебречь. В частности, в предложенном способе, как правило, отказываются от стабилизации температуры.ЗО Способ определения электрических параметров полупроводников, включающийпропускание тока через образец и измерениепотенциалов в выбранных точках без магнитного поля и с магнитным полем путемизменения взаимоориентации полупроводника и магнитного поля, а также магнитного поля и тока через полупроводник, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью ускорения процесса измерений, полупроводник вращают,в постоянном магнитном поле, а воздействие магнитного поля на полупроводник устраняют путем экранирования его магнитным45 экраном,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Фистуль В. И. Введение в физикуполупроводников. М., 1975, с. 230,2. Фистуль В. И. Введение в физикуполупроводников. М., 1975, с, 235 в 2.