Устройство для бесконтактного определения параметров полупроводников и полуметаллов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11 425140 Союз Советских Социалистицеских Республик(32) Приоритет 51) М. Кл, б 01 г 31/26 осударственный комитеСовета Министров СССРво делам изаоретенийи открытий(53) УДК 621.382(088.8) Опубликовано 25,04.74, Бюллетен Дата опубликования описания 2 72) Авторы изобретен. Пожела и Р 1) Заявител рдена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников АН Литовской ССР ЕЛЕНИЯЛЛОВ ОНТАКТНОГО ОПР НИКОВ И ПОЛУМ 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВ Изобретение относится к технике измерения параметров полупроводников и полуметаллов и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих такие материалы или приборы на базе этих материалов, а также при исследовании кинетических явлений в полупроводниках и полуметаллах.Известны устройства для бесконтактного измерения параметров полупроводников и полуметаллов, например концентрации носителей заряда, содержащие генератор высокочастотных электрических сигналов, детектор, регистрирующее устройство и операционный блок, включающий в себя электромагнит, между полюсами которого установлены скрещенные катушки индуктивности, охватывающие пространство для помещения исследуемого образца,Однако они не могут быть использованы для измерения параметра анизотропии подвижности носителей заряда, так как параметр анизотропии может быть найден лишь косвенным путем.Цель изобретения - повысить точность и надежность устройства и расширить его функциональные возможности,Это достигается тем, что между полюсами электромагнита установлен кронштейн из электроизолирующего материала, на котором укреплена рамка индикационной катушки,снабженная опорными элементами, на кото.рые с внешней стороны установлена поворотная возбуждающая катушка, с внутреннен стороны установлен поворотный контеинер с 5 исследуемым образцом; возбуждающая катушка содержит механизм управления перпсндикулярностью катушек, например винтовой регулятор, контейнер кинематически связан со шкальным устройством,10 На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для бесконтактного определения параметров полупроводников и полу- металлов; на фиг. 2 - операционный блок предлагаемого устройства.1 у Предлагаемое устройство состоит из генератора 1 высокочастотных электрических сигналов, операционного блока 2, детектирующего блока 3 и регистрирующего устройства 4.В операционный блок входят полюса электромагнита 5, кронштейн 6, рамка 7 индикационной катушки, шпильки 8, возбуждающая катушка 9, контейнер 10, уплотнительное кольцо 11 из изоляционного материала, исследуемый образец 12, бронзовая пружина 13, винт 14, шарнирная втулка 15, фиксирующие шайбы 16, ось 17 с ручкой, держатель 18 кронштейна, тросик 19, пружина 20 натяжения троса, тросовый ролик 21, ось 22 с ручкой, фиксирующая шайба 23, шкала 24 с де- ЗО лениями, стрелка 25 шкального прибора, кон(4) 1 - (фмин/фмакс)а=1 + (фмин(фмакс) тактная колодка 2 б, штеккерная часть 27, контактный разъем 28, коаксиальные кабели 29 и 30.При работе с устройством включается электромагнит, между полюсами которого возбуждается постоянное магнитное поле В. От генератора 1 электрический сигнал высокой частоты через коаксиальные кабели подается в катушку возбуждения 9, Возникающее внутри катушки 9 переменное магнитное поле В в присутствии постоянного магнитного поля В возбуждает в образце магниточлазменные волны круговой поляризации ,волновой вектор К//В). Магнитные составляющие магнитоплазменных волн возбуждают в индикационной катушке 7 э.д.с. высокой частоты, которая подается через коаксиальные кабели 30 в детектирующий блок 3, Относительная величина э.д.с. фиксируется регистрирующим устройством 4. Перпендикулярность катушек 7 и 9 регулируется вращением ручки 17. При этом возбуждающая кату 1 пка 9 вращается на шпильках 8. Регулировка перпендикулярности сводится к установлению минимального сигнала, передаваемого от катушки 9 в катушку 7 в отсутствие магнитного поля В.Э,д.с регистрируемая в присутствии В, пропорциональна потоку высокочастотной магнитной индукции Ф магнитоплазменных волн в направлении, перпендикулярном В и Ь . При определенной кристаллографической ориентации плоскостей исследуемого образца, например, для п=5 е и а= - 81 это плоскости (110), поток Ф является функцией угла между направлением 6 и кристаллографических направлений в плоскости образца. Это означает, что, поворачивая контейнер с образцом внутри скрещенных катушек, меняем поток Ф, т. е. получаем минимальное значение потока Фми максимальное значение потока Фсоотношение которых дает параметр анизотропии К, определяемый по максимальному значению величины 25 30 35 40 45 50 полученному измерением ее зависимости от напряженности постоянного магнитного поля В, так как для полупроводников и полу- металлов где р р и р. - компоненты тензора сопротивления р в осях координат, совпадающих с основными кристаллографическими направлениями.Для определенных кристаллографических ориентаций образца ап, (максимальное значение а в зависимости от В) является функцией лишь параметра анизотропии К, например, для образца п=бе с плоскостями (110)(312 1(гК+ 1) (КС+ г)112а для образца п=% с плоскостями (110)а1) У 124(6 (К+ 1) (К+ 2)112 11 редмет изобретения1. Устройство для бесконтактного определения параметров полупроводников и полуметаллов, например, концентрации носителей заряда, содержащее генератор высокочастотных электрических сигналов, детектор, регистрирующее устройство и операционный блок, включающий в себя электромагнит, между полюсами которого установлены скрещенные катушки индуктивности, охватывающие пространство для помещения исследуемого образца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности и расширения функциональных возможностей, между полюсами электромагнита установлен кронштейн из электроизолирующего материала, на котором укреплена рамка индикационной катушки, снабженная опорными элементами, на которые с внешней стороны установлена поворотная возбуждающая катушка, с внутренней стороны установлен поворотный контейнер с исследуемым образцом.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что возбуждающая катушка содержит механизм управления перпендикулярностью катушек, например винтовой регулятор, контепнер кинематически связан со шкальным устройством.Составитель Ю. Громовактор О. Стенина Техред Е. Борисова Корректор Т. Хворов Изд,746ИПИ Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушская открытийаб д. 4/5 пография, пр, Сапунова каз 2662/8 Тираж 678 ПодписноЦНИСовета Министров СССР