Емкостной преобразователь дляизмерения удельного сопротивления

Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ВИЛЬСИВ(22) Заявлено 220278 (2) 2583808/18-25 с присоединением заявки ИоГосударственный коиитет СССР но делан изобретений н открытий(54) ЕМКОСТНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля и измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов.Известны емкостные преобразователи, предназначенные для измерения тангенса угла потерь или удельного сопротивления, в которых электроды изготовлены в виде плоскопараллель-ных полосок, дисков или полукруговых дис ков 11,Недостатками известных преобразователей является отсутствие экранирования (незамкнутость внешних электродов), большие помехи,возникающие от посторонних электромагнитных полей и невозможность уменьшения размеров электродов без значительного ухудшения чувствительности, т.е. получения локальности измерений.Ближайшим по техническому решению к предлагаемому является емкостной преобразователь, содержащий основание с высокопотенциальным и низко- потенциальным электродами в виде плоского диска и окружающего его кольца 21.Недостатки данного преобразователя заключаются в том, что малый зазор между внутренним и внешним электродами и большая площадь торцовой поверхности (рабочей части электродов) преобразователя приводят книзкой чувствительности по сопротивлению, большая боковая поверхностьпреобразователя определяет значительную емкость на земпю и приводит кпогрешностям измерения, в невозможности точного согласования выходного сопротивления преобразователя ивходного соПротивления измерительного прибора вследствие применения элементов с сосредоточенными и распределительными параметрами.5 Цель изобретения - повьааение чувствительности к сопротивлению, точности, локальности, стабильности пер вичного преобразователя и обеспечения независимости измерений от толщины измеряемого материала.Эта цель достигается тем, что в предлагаемом преобразователе электроды нанесены на основание таким образом, чтобы расстояние между ними по отношению к ширине каждого электрода удовлетворяло условиюгде г, - радиус внепотенциальногоэлектрода,г - внутренний радиус низкопо 1тенциального электрода;г - внешний радиус низкопотензциального электрода.5На Фиг. 1 изображен емкостный преобразователь с измеряемым образцом, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 преобразователь, вид сверху, без образца.Емкостйый преобразователь содержит высокопотенцйальный электрод 1, заземляемяй электрод 2 и диэлектричес кое основание 3.Образец 4 материала помещают на кольцеобразный выступ основания 3. Зазор, образующийся между электродами 1 и 2 и образцом 4, представляет собой емкость связи. Высокочастотная энергия от генератора наводится через емкость связи и выделяется 26 (рассеивается) в объеме образца. Этот процесс отображается эквивалентной схемой в виде параллельного или последовательного соединения активного сопротивления и емкости. Применение вышеуказанных соотношений размеров электродов 1 и 2 увеличивает длину линий тока и уменьшает площадь электродов, тем самым повышается чувствительность к сопротивлению и снижается к емкости.Заземляемый электрод 2 в форме концентрического кольца экранирует рабочую зону преобразователя от внешних электромагнчтных полей, и тем сажам повышается точность измерений.Предлагаемая конфигурация электродов и высокая чувствительность дают возможность соответственно уменьшить размеры преобразователя и получить рабочее поле, сосредоточенное в ма О лом объеме, т.е. локальность и независимость измерений от толщины образца.С помощью предлагаемого преобразователя совместно с резонансным или мостовым измерительным прибором возможно осуществлять неразрушающий контроль исходного полупроводникового материала и распределение его на группы по величине удельного сопротивления беэ повреждения и загрязнения поверхности материала.Формула изобретенияЕмкостной преобразователь для измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов, содержащий основание с высокопотенциальным и низкопотенциальным электродами в виде плоского диска и окружающего его кольца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, электроды нанесены на основание таким образом, чтобы расстояние между ними по отношению к ширине каждого электрода удовлетворяло условию.л-г, ф где г - радиус высокопотенциального эазораф внутренний радиус низкопо- Ътенциального электрода, г- внешний радиус низкопотенцн- Юального электрода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Нетуш А.В. и др. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. И.-Л., Госэнергоиздат, 1959, с. 169-182.2. Авторское свидетельство СССР Р 283636, кл. 0 01 й 27/22, 1969 (прототип).филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная э 753/52 Тираж 907 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Хного ений Рауш Подписноомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/