Датчик электрофизических параметров полупроводников

(19) (1 4(51) С 01 к 31/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО апи аПаЕИНМ и ПНЛНЙ(72) В.В.Медведев, А.С.Петров, А,А.Скрыльников и В.К. Катанухин (7 1) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени физико-технический институт им-В.Д.Кузнецова при Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В,В.Куйбышева(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 779937, кл. 6 01 К 31/28, 19722, Авторское свидетельство СССР Ф 896524, кл. С 01 Ю 22/00, 1982 (прототип).. ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, содержа щий цилиндрический СВЧ-резонатор, на одной из торцовых стенок которого расположен индуктивный штырь, а на другой выполнено измерительное отверстие, в которое ввеФен свободный конец индуктивного штыря, а также элементы связи цилиндрического СВЧ- резонатора с СВЧ-генератором и индикатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью измерения подвижности свободных носителей заряда, введен соленоид, который охватывает цилиндрический СВЧ-резонатор в облас-, ти измерительного отверстия и уста-3 новлен соосно с индуктивным штырем.12. Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что торец соленоида расположен в плоскости наружной поверхности торцовой стенки с измерительным отверстием.3. Датчик по пп. 1 и 2 о т л и ч а ю щ и й с я тем , что 148006торцовая стенка с измерительным отверстием и внутренняя полость соленоида выполнены в форме усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием в сторону измерительного отверстия .Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах и может быть использовано при производстве полупроводниковых приборов, а также в исследовательской практике при изучении свойств новых полупро" водниковых материалов.Известен датчик для измерения электрофизических параметров полу-. проводников, который содержит отре- ,10 зок запредельного прямоугольного волновода, на одной нз широких стенок которого расположен индуктивный штырь, и элементы связи, причем для измерения параметров полупро-1 З водников исследуемый образец помещается в зазор между свободным торцом индуктивного штыря н широкой стенкой отрезка запредельного прямоугольного волновода Я .20Недостатками известного датчика являются необходимость приготовления .исследуемых образцов в виде пластин определенной толщины и формы, трудоемкая операция размещения исследуемоЗ го образца внутри отрезка запредельного прямоугольного волновода под свободным торцом индуктивного штыря и узкий диапазон измерения удельного сопротивления (10 - 10 Ом см).30Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является датчик электрофизических параметров полупроводников, который содержит цилиндрический СВЧ-резонатор, на .од иой иэ торцовых стенок которого расположен индуктивный штырь, а на другой выполнено измерительное отверстие, в которое введен свободный конец индуктивного штыря, а также 40 элементы связи цилиндрического СВЧрезонатора с СВЧ-генератором и индикатором. Однако с помощью такого датчика невозможно измерять подвижность свободных носителей заряда.Целью изобретения является измерение подвижности свободных носителей заряда.Поставленная цель достигается тем, что в датчик электрофизических параметров полупроводников, содержащий цилиндрический СВЧ-резонатор,на одной.из торцовых стенок которого расположен индуктивный штырь, а на другой выполнено измерительное отверстие, в которое введен свободный конец индуктивного штыря, а также элементы связи цилиндрического СВЧ- резонатора, с СВЧ-генератором и индикатором, введен соленоид, который охватывает ципиндрический СВЧ-резонатор в области измерительного отверстия и установлен соосно с индуктивным штырем.Торец соленоида расположен в плоскости наружной поверхности торцовой стенки с измерительным отверстием.Торцовая стенка с измерительным отверстием и внутренняя полость соленоида выполнены в форме усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием в сторону измерительного отверстия.На чертеже приведена схема датчи-. ка электрофизических параметров полупроводников.Датчик электрофизических параметров полупроводников содержит цилийд- рический СВЧ-резонатор 1, на одной из торцовых стенок которого расположен индуктивный штырь 2, а на другой выполнено измерительное отверстие 3, гибкую.метлллическую диафрагму 4,элементы 5 связи и соленоид 6, внутренняя полость которого выполнена1148006 0 ц МЮ(-энэнэи О(оЛ в 1 Рйдля низкоомного полупроводника Составитель Р.КузнецоваРедактор Л,Веселовская Техред Л.Иикеш Корректор А.Зимокосов Заказ 1571/38 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5аааат аааааааааа ааатаа таааата тфняиал ППП "Иатент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3в форме усеченного конуса, а торец расположен в плоскости наружной поверхности торцовой стенки с измерительным отверстием 3.Датчик электрофиэических параметров полупроводников работает следующим образом. Для проведения измерений цилиндрический СВЧ-резонатор 1 через эле р менты 5 связи включается в СВЧ-измерительный тракт, соленоид 6 подключается к внешнему источнику тока. Исследуемый образец 7 полупроводника накладывается на измерительное отверстие 3. Измеряется добротность цилиндрического СВЧ-резонатора 1 с исследуемам образцом 7 полупроводника в магнитном поле и вотсутствие магнитного поля, а также добротность цилиндрического СВЧ-резонатора 1 с эталонным образцом удельного сопротивления в отсутствие магнитного поля, Измерения производятся при фиксированной резонансной частоте. На- д стройка цилиндрического СВЧ-резонатора 1 на фиксированную частоту производится путем продольного перемещения индуктивного штыря 2 с помощью гибкой металлической диафрагмы 4.Подвижностьсвободных носителей заряда попупроводника определяется из соотношений: для высокоомного полупроводника(=10 - 10 Ом см),где В -индукция магнитного поляв области локализации краевого СВЧ-электрического поляизмерительного отверстия;,. - соответственно удельное сопротивление ниэкоомного ивысокоомного эталонных полупроводников;Я ,Ц - добротность цилиндрическогоСВЧ-резонатора 1 с низкоомным и высокоомным эталонньвкиобразцами 7;1 - удельное сопротивление исследуемого полупроводниковогообразца;О Д - добротность цилиндрическогоСВЧ-резонатора 1 с исследуемым образцом 7 в магнитномполе с индукцией В и в отсутствие магнитного полк.Если удельное сопротивление исследуемого образца 7 неизвестно, то егопредварительно определяют с помощьюдатчика электрофизических параметровпо=,лупроводников по известной методикеПрименение предлагаемого датчика,электрофизических параметров полупроводников позволит повысить качество разбраковки, сортировки полупроводникового материала вследствиеполучения подробной информациИ о распределении электрофизических параметров в пределах каждого образца.