Устройство для бесконтактного измерения параметров полупроводников

(5)М. Кл. 6 01 Р 31/26 Гасударственный комитет ао делам нзобретеннй и открытий(72) Авторы изобретения ченко елорусский ордена Трудового Красного Знамеь. в.н л явите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВде зоваледуе-. кото- свой 35 стройства являетсяладываются ограничеразца и исключаетсядить измерения расических параметровразца,устройства, содерВЧ, индикаторный Недостатками у то, что в нем нак ния на размеры об возможность прово пределения электр по поверхности обИзвестны также жащие генератор .С Наиболее близким к изоб ическим решением является о для бесконтактного изме етению техустройстния пар ржащеектор СВЧ,метров полупроводников, со генератор, циркулятор и де Изобретение относится к измерениюэлектрофизических свойств материалови может быть использовано для. исследования распределения параметров поповерхности полупроводниковых пластин5в электронной промышленности,Известно устройство для бесконтакт.ных измерений параметров полупроводников, содержащее генератор и детекторСВЧ, блок обработки сигналатектора и измерительный преобратель с расположенным внутри иссмым полупроводниковым образцом,рое позволяет измерять объемныества образца 11. блок и волноводный щелевой излучателькоторые обеспечивают локальность измерения распределения параметров поповерхности образца, однако они непозволяют проводить исследования полупроводников в условиях возбужденияих поверхности источниками излучения,например, света 2и 13Известно также устройство, котороепомимо перечисленных блоков имеет источник освещения, создающий пучоксвета на поверхность образца в местевоздействия СВЧ-поля от волноводного,щелевого излучателя 41,Недостатком этого устройства является низкая чувствительность измерений, обусловленная изменением щелевого излучателя.блок обработки сигнала детектора, измерительный преобразователь в видеотрезка прямоугольного волновода сзапредельным отверстием для. возбуждения неравновесной. проводимости и держатель пластины.Устройство обеспечивает возможностьизмерений электрофизических параметров в неограниченных по размерам полупроводниковых пластинах, находящихся на внешней поверхности измерительного преобразователя5 1,Однако чувствительность и разрешающая способность известного устройства ограничены из-за неизбежного компромисса между противоречивыми требованиями при выборе размеров измерительного отверстия: требованием увеличения размеров отверстия для оптимального согласования измеряемой пластины с резонатором с целью увеличениячувствительности и требованием уменьшения размеров отверстия для повышения локальной разрешающей способности устройства. 25Цель изобретения - повышение чувствительности при высокой разрешающейспособности.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для бесконтактногоизмерения параметров полупроводниковсодержащем генератор, циркулятор идетектор СВЧ, блок обработки сигнала детектора, измерительный преобразователь в виде отрезка прямоугольно 35го волновода с запредельным отверстием для возбуждения неравновесной проводимости и держатель исследуемой полупроводниковой пластины, в. измерительном преобразователе короткозамкнутом на одном конце, выполнено гантелеобразное отверстие, расположенноена широкой стенке перпендикулярно про"дольной оси волновода на расстоянии,равном половине длины волны генерато 45ра СВЧ от замкнутого конца, запредель-ное отверстие расположено на другойширокой стенке волновода, напротивгантелеобразного отверстия, и в туже стенку введен настроечный штырь.На фиг, 1 показана функциональная50схема устройства; на фиг. 2 - частьизмерительного узла с гантелеобразным отверстием. Уст рой ство содержит гене ратор 1СВЧ, циркулятор 2, детектор 3 СВЧ,блок 4 обработки сигнала, источник 5.модулированного возбуждения, например на основе лазера, измерительный узел, включающий короткозамкнутый волновод 6 с гантелеобразным отверстием 7, запредельным отверстием 8 для возбуждения неравновесной проводимости, держатель 9 пластины в виде координатного столика для перемещения полупроводниковой пластины 10 в трех плоскостях. Измерительный узел содержит также настроечный штырь 11 и короткозамыкающий поршень 12. Гантелеобразное отверстие 7 расположено на широкой стенке поперек волновода 6 на половине длины волны от замкнутого поршнем 12 конца волновода 6. Запредельное отверстие 8 для передачи оптического возбуждения от источника 5 расположено напротивоположной стенке волновода 6 напротив отверстия 7. Измеряемая пластина 10 закреплена на держателе 9.СВЧ мощность от генератора 1 черезциркулятор 2 поступает в измерительный узел и поглощается в ограниченной части полупроводниковой пластины 10 напротив отверстия 7 вследствие образования резонансной системы измеряемый участок образца - гантелеобразное отверстие.Формула изобретенияУстройство для бесконтактного измерения параметров полупроводников,содержащее генератор, циркулятор идетектор СВЧ, блок обработки сигналадетектора, измерительный преобразователь в виде отрезка прямоугольноговолновода с запредельным отверстиемдля возбуждения неравновесной проводимости и держатель исследуемой полупроводниковой пластины, о т л и ц аю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности при высокой разрешающей способности, в измерительномпреобразователе, короткозамкнутом наодном конце, выполнено гантелеобразное отверстие, расположенное на широкой стенке перпендикулярно продольнойоси волновода на расстоянии, равномполовине длины волны СВЧ генератораот замкнутого конца, запредельное отверстие расположено на другой широкойстенке волновода напротив гантелеобразного отверстия, и в ту же стенкувведен настроечный штырь.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Полупроводниковые приборы и ихприменение, Под ред Я.А, федотова.. с. 3-482, Авторское свидетельство СССРУ 166763, кл. 0 01 К 31/26, 1963, . н щ 7 Составитель Ю. БрызгаловТехред Т,Маточка . Корректор Г. Решет дактор Г. Безвершен Тираж 708 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 3035, Москва, Ж, РаушскаЗаказ 634/ Подписно тета СССрытийнаб., д. роектная,3, Авторское. свидетельство СССРМф 313180, кл. О 01 й 31/26, 1969. лиал ППП "Патент.", г. Уж 64. Патент США У 3939415,кл. 324-158 О, 1976.5. Гордиенко Ю.Е. и др. Радиотехика. Республиканский межведомственный тематический научно-технический сборник. 1978, У 45, с. 110 (прототип).