Способ определения формы полупроводникового кристалла

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Я 1)М Кп 3 0 01 В 7/18 1 осударствениый комитет СССР ио делам изобретений и открытий.11 (088.8) Опубликовано 2310,82, Бюллетень М 9 39 Дата опубликования описания 23. 1082(72 Авторыизобретения А.П. Медвидь, А,О. Миезитис, А.А. Берэинь и М.Г. Арман ЖО) НЗд " ттцАТЕНТНСТРХНИчЫКАЯБЫС 1 ИО ЯГМА Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54).СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО КРИСТАЛЛА,3 зобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при производстве полупроводниковых кристаллов,Известен способ определения формыкристалла, заключающийся в том,.чтонаисследуемый образец воздействуютультразвуковыми колебаниями под разными углами и затем по спектру отраженных сигналов оценивают формуинородного тела в. однороднойсреде (1.Недостатком известного способаявляется то, что при близких значе- .ниях плотностей вкюпочений и однородной среды отраженный сигнал будетслабо различим на уровне помех, чтоприводит к неточностям определенияформы кристаллов.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ определения формы полупроводникового кристалла путем воздействияна него переменным магнитным полем,возбуждают в полупроводниковом материале вихревые токи и анализируют полученный сигнал 2).Однако известный способом невозможно точно определить форму монокристалла; так как вихревые токи наводятся как в монокристаллической,так и в поликристаллической средеи измеряется их среднее значение.Целью изобретения является определение формы монокристаллического кристалла, находящегося в поли-кристаллической среде.Поставленная цель достигается 10 .тем, что согласно способу определения формы полупроводникового кристталла путем воздействия на него магнитным полем с последующим анализом.полученного сигнала, для воздей-ствия на образец используют постоянное магнитное поле, дополнительнообразец размещают в электростатическом поле, направление которого пЕрпендикулярно к направлению вектора, 20 напряженности магииного поля, поворачивают кристалл вокруг оси, парал -лельиой направлению вектора напряженности электростатического поляна 360 О, получают зависимость силытока от угла поворота кристалла ипо ней определяют форму кристалла.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации дан, -ного способа на фиг.2 - реализацияспособа определения формы полупроводникового кристалла по диаграммеФормула изобретения Способ определения формы полупроводникового кристалла путем воздействия на него магнитным полем с последующим анализом полученного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью определения формы монокристаллического кристалла, находя 35 щегося в поликристаллической сре-де, для воздействия на .образец используют постоянное магнитное поле,дополнительно образец размещают вэлектростатическом поле, направле 40 ние которого перпендикулярно к направлению вектора напряженности магнитного поля, поворачивают кристаллвокруг оси, параллельной направлениювектора напряженности электростати 45 ческого поля на 360 , получают зависимость силы тока от угла поворота кристалла и по ней определяютформу кристалла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе50 1, мето , неразруш ,щих испыта11 иний. Под ред. Р.,Шарпа. М., Мир1972, с. 82-83.2. Ягудин Г.Х., Шибаев Л.Л.,Пономаренко О. НБесконтактные ме55 год нераэрушаюцего контроля электрофизических параметров полулроводниковых структур, ЦНИИ "Электроника", М., 1973 (прототип). силы тока 3 от угла поворота длякристалла, имеющего форму прямоугольной призмы; на фиг. 3 - то же, длякристалла, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда.Устройство для реализации предлагаемого способа состоит из источника 1 электрического напряжения,напряжение от которого .подаетсяна полупроводниковый кристалл 2,снабженный двумя омическими контактами 3 и 4. Кристалл помещен междуполюсами 5 и 6 постоянного магнита.Сигнал от полупроводникового крис-талла 2 поступает на блок 7 регистрации, которым может служить, например, осциллограф. Второй выходблока 7 регистрации соединен с выходом источника 1 электрического напряжения.Способ. реализуется следующим образом.Источник 1 электрического напряжения возбуждает в полупроводниковом кристалле электрический ток спомощью омических контактов 3 и 4диаметр которых меньше размеров монокристаллов,Одновременно образец помещаютмежду полюсами 5 и 6 постоянногомагнита. Затем образец 2 приводятво вращение вокруг оси, параллельнойнапряженности магнитного поля. Напряжение на кристалле регистрируютблоком 7 регистрации.При магнитоконцентрационном эф- .фекте в слабых магнитных полях эффект максимален, когда толщина исследуемого монокристаллического кристалла д с собственной проводимостьюравна биполярной, диффузионной длинеданного вещества. В этом случае сопротивление образца во внешнем магнитном поле минимально. Свозрастанием или уменьшением толщи.ны кристалла сопротивление возрастает. Поскольку поликристаллическая .среда дает небольшой вклад в диаграмму силы тока от угла поворота,то данная диаграмма дает нам представление о форме монокристалличес",кого кристалла, находящегося в поликристаллической среде.Реализация способадля конкретныхкристаллов приведена на фиг.2 и 3.На них представлены в полярных коор"динатах диаграммы силы тока от углаповорота. Прямые линии, соединяющие соседние максимумы на диаграмме дают сечение кристалла. Окружме,ности на фиг.2 и 3 представляют диаграммы силы тока от угла поворота кристалла в случае отсутствияпостоянного магнитного поля.При реализации предлагаемогоспособа лииейные размеры кристалла 5 можно определить следующими способами.Зная удельное сопротивление ис-,следуемого образца и длину 4 монокристалла, можно определить площадь 1 О сечения образца, зная форму монокристалла, можно определить и длину всех .граней кристалла.Из годограмм образцов можно определить размеры кристалла, формакоторого не имеет центра инверсии;Там, где получается на годографемйнимумы и максимумы, размер кристалла приблизительно равен диффузионной длине.Проще и точнее размеры определитьпервым способом.Способ позволяет определить фор.му монокристалла в поликристаллической среде.968595 фи ф Составитель Ю. Глазковактор Н. Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Шекмар Заказ 8141филиал ПЙП Проектная,ент", г, Ужгород 6 Тираж 614ВНИИПИ Государственногопо делам изобретени035, Москва, Ж, Рауш Подписомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5