Устройство для измерения электрическихпараметров полупроводниковыхматериалов

ZIP архив

Текст

(11) 430338 Союз Советских Социалистицесаа Республикприсоединением заявки1876297/26-25 осударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам иэооретенийи открытий(088.8) бликовано 30,05,74. Бюллетень20 Дата опубликования описания 2,11.7Институт радиотехники и электроник 71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВемени изения подв качестора непоокращение врчности измер е применения ующего приб ля напряжени ения -шение то спечени егистризмерит Цель изобрет мерения, повы вижности и об ве выходного р средственного вета;ность магнитн ависящий от кристалла, к к нему и от вз кристалла и скоростьнапряженфактор, зразмеровконтактовентацииполя. е С Н 6поля;арактернынфигурацииаимной оримагнитног Изобретение относится к области измерения и контроля электрофизических параметров полупроводников и может быть использовано при производстве полупроводниковых материалов и контроле качества некоторых полупроводниковых приборов,Известно устройство для измерения подвижности носителей тока по изменению сопротивления полупроводникового кристалла в магнитном поле, содержащее источник питания, электрический мост, одним из плеч которого является исследуемый полупроводник, находящийся в магнитном поле, усилитель и регистрирующее устройство.Трудоемкость и сложность определения подвижности в таком устройстве обусловлены тем, что необходимо тем или иным методом измерить сопротивление полупроводникового кристалла в отсутствии магнитного поля Яо, сопротивление в магнитном поле Р и затем вычислить подвижность р по формулес рр,и (1) Это,достигается тем, что в одно из плеч моста введен стабилизатор тока, а между коллектором и базой усилительного транзистора10 включена цепь из последовательно соединенных резистора, конденсатора и параллельновстречно соединенных диодов.На чертеже показана схема устройства.Она содержит источник 1 питания; мостовую15 схему, образованную исследуемым полупроводниковым кристаллом 2, токостабилизирующимэлементом 3 и резисторами 4 и 5; магнит б ирегистрирующий узел, образованный усилительным каскадом на транзисторе 7, между20 коллектором и базой которого включена цепочка, состоящая из конденсатора 8, резистора 9 и полупроводниковых диодов 10 и 11, ивольтметром 12.Напряжение от источника 1 питания подает 25 ся в одну из диагоналей моста так, чтобы токостабилизирующий элемент 3 и исследуемыйполупроводниковый кристалл 2 оыли включены последовательно по отношению к источникупитания, а в другую диагональ моста подклюЗО чается, регистрирующий узел,Устройство работает следующим образом,Если отсутствует магнитное поле, мостовая схема балансируется изменением величины тока, стабилизированного элементом 3. Когда с помощью магнита 6 к полупроводниковому кристаллу прикладывается магнитное поле, в измерительной диагонали моста образуется напряжение разбаланса, поступающее через усилительный каскад на транзисторе 7, между коллектором и базой которого включена цепочка из элементов 8 - 11, на вольтметр 12.Анализ работы мостовой схемы с токостабилизирующим элементом с учетом соотношения (1) показывает, что напряжение разбаланса мостовой схемы ЬУ, возникающее в случае приложения к исследуемому полупроводниковому кристаллу магнитного поля, связано простым соотношением с подвижностью носителей тока в этом кристаллеу - д о Р ,(2)ОЯ+Ягде Ь - напряжение источника 1 питания;Я, и Л фиксированные сопротивления резисторов 4 и 5, входящих в мостовую схему.Таким образом, показания линейного вольтметра в регистрирующей цепи пропорциональны квадрату величины измеряемой подвижности, а непосредственный учет геометрического фактора 6, зависящего от характерных,размеров кристалла, конфигурации электродов к нему и взаимной ориентации кристалла и магнитного поля, может быть осуществлен изменением, например, чувствительности вольтметра.Усилительный каскад на транзисторе, введенный в регистрирующий узел, имеет цепь нелинейной обратной связи, образованную конденсатором, резистором и полупроводниковыми диодами, которая включена между коллектором и базой транзистора. Для такого каскада выходное напряжение изменяется как корень квадратный из величины входного напряжения. Таким образом, при прохождении сигнала разбаланса мостовой схемы через этот усилительный каскад напряжение на его выходе ЬУ пропорционально величине измеряемой5 подвижностиЬУ- ри может быть зарегистрировано линейным вольтметром.10 Сокращение времени измерения, повышениеточности измерения и обеспечение применения в качестве выходного регистрирующего прибора непосредственного измерителя напряжения, например цифрового вольтметра, в данном 15 устройстве достигается тем, что реализуетсяпрямопоказывающий прибор и из измерений исключаются промежуточные этапы нахождения сопротивления полупроводникового кристалла в магнитном поле и без него и вычисле ния подвижности,по формуле (1), и тем, чтов регистрирующую цепь,введен усилительный каскад, реализующий линейную связь между величиной измеряемой подвижности и напря.жением разбаланса мостовой схемы.25Предмет изобретенияУстройство для измерения электрических па раметров полупроводниковых материалов, содержащее источник питания, электрический мост, одним из плеч которого является исследуемый полупроводник, находящийся в магнитном поле, усилитель на транзисторе и ре гистрирующее устройство, отличающеесятем, что, с целью повышения скорости и точности измерений, в одно из плеч моста введен стабилизатор тока, а между коллектором и базой транзистора включена цепь из последо вательно соединенных резистора, конденсатора и параллельно-встречно соединенных диодов.430338 Редактор И. Грузова Заказ 2853/13 Изд.1706 Тираж 678 Подписное Ц 11 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушскг н наб., д. 4/5

Смотреть

Заявка

1769369, 07.04.1972

Н. А. Белова, Н. И. Петраченок, Ю. Ф. Соколов, Б. Г. Степанов, Институт радиотехники, электроники СССР

МПК / Метки

МПК: G01R 31/26, H01L 21/66

Метки: полупроводниковыхматериалов, электрическихпараметров

Опубликовано: 30.05.1974

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-430338-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-ehlektricheskikhparametrov-poluprovodnikovykhmaterialov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения электрическихпараметров полупроводниковыхматериалов</a>

Похожие патенты