Устройство для определения координатной зависимости фотоэдс светочувствительных элементов

 

Изобретение может быть использовано для исследования распределения по поверхности электрофизических параметров полупроводников, МДП - структур, фотодиодов. Цель изобретения - повышение точности измерения координатной зависимости фото ЭДС - достигается тем, что источник 2 модулированного света размещен на каретке двухкоординатного самописца 1. Плоскость перемещения каретки ориентирована перпендикулярно оптической оси объектива 3. Блок 7 управления имеет цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 8, 9 и микро ЭВМ 11. Выход ЦАП 8 и выход ЦАП 9 соединены с двухкоординатным самописцем 1, ЦАП 8 И 9 через интерфейсную шину соединены с микро ЭВМ 11, соединенной через аналогоцифровой преобразователь 10 с детектором 6. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1506401

А1 (5! ) 4 G 01 R 31/26

- 6„.1,).Я

ГЛ );1,.

- )лп

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4117627/24-21 (22) 08.09. 86 (46) 07.09. 89. Бюл. N 33 (7 ) Сибирский физико-технический институт им. В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им. В.В.Куйбышева (72) А.В.Криулин, А.С.Петров и А.А.Ушеренко (53) 621.317 (038.8) (56) Горюнов Н.Н., Ладыгин Е.A., Саркисян В.С. Применение лазерного зондирования для исследования неоднородного распределения индуцированного заряда в диэлектриках МДП-структур.—

Эл.техника. Сер. 8: Управление каче" ством, стандартизация, метрология, испытания. Вып.6(111), 1984, с. 1419.

Nakhmanson R.S., Popov L.Ê. !measurements ob small-signal photo-ЕИР оЪ

Siand Ge HIS-structures using à scanning light probe. — Phys ° Stat. Sol. (а), v. 46, N 1, 1978, р. 59-68. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ФОТОЭДС СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение может быть использовано для исследования распределения по поверхности злектрофиэических параметров полупроводников, МДП-структур, фотодиодов. Цель изобретения повышение точности измерения координатной зависимости фотоЗДС вЂ” достигается тем, что источник 2 модулированного Света размещен на каретке двухкоординатного самописца 1. Плоскость перемещения каретки ориентирована перпендикулярно оптической оси объектива 3. Блок 7 управления имеет циф- щ а роанапоговые преооравоватепи (цАП) 8, 9 и микроЭВМ 11. Выход ЦАП 8 и выход

UAIl 9 соединены с двухкоординатным самописцем 1, ЦАП 8 и 9 через интерфейсную шину соединены с микроЭВМ 11,: ф соединенной через аналого-цифровой преобразователь 10 с детектором 6.

2 ил. О

Изобретение относится к технике контроля фотоэлектрических и электрофизических параметров фоточувствительных приборов и может быть исполь5 зовано для исследования распределения по поверхности электрофизических параметров полупроводников, МДПструктур, фотодиодов и т.д °, а также контроля качества фоточувствитель-10 ных приборов, например, на основе фотодиодов и МДП-структур .

Цель изобретения — повышение точности измерения координатной занисимости фотоЭДС. 15

На фиг.l представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 блок-схема программы измерения координатной зависимости фотоЭДС.

Устройство содержит двухкоординат- 20 ный самописец 1, источник 2 модулированного света, размещенный на каретке самописца, плоскость перемещения которой ориентирована перпендикулярно оптической оси объектива 3, исследуемый светочувствительньш элемент 4, усилитель 5, вход которого подключен к полевому электроду элемента 4, а выход — к входу детектора 6, блок 7 управления, выполненный в виде двух цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 8 и 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 микроЭВМ 11 причем выход первого ЦАП 8 подключен к входу Y двухкоординатно- 35 го самописца l вход Х которого подключен к выходу второго ЦАП 9, входы первого и второго UAII 8 и 9 через интерфейсную шину подключены к микроЭВМ 11, выход детектора 6 подключен 40 к входу АЦП 10, выход которого через интерфейсную шину подключен к микроЭВМ.

Устройство работает следующим образом. 45

Блок 7 программно задает на входе

Y двухкоординатного самописца фиксированное напряжение смещения V „, а на вход Х подает дискретную последовательность линейно изменяющихся зна- 50 чений напряжения V (х;) . При этом пятно сфокусиронанного излучения светодиода перемещается по поверхности светочувствительного элемента 4. Сигнал V (x ), соответствующий точке на с поверхности элемента с координатой (х;; О), подается на вход усилителя

5, после усиления детектируется детектором 6 и запоминается и оператив1506401 4 ной памяти микроЭВМ 11, входящей в блок 7 управления . После сканирования производится подача на вход Х самописца суммы линейно изменяющегося напряжения V„(x ) и V„/2, а на вход Y — суммы напряжений /2 и соу ответствующей последовательности

V (x; ) . В эти моменты времени перо самописца опущено. После записи координатной зависимости сигнала в точках структуры с координатами (х,;

О) производятся изменение напряжения

V на величину шага h и повторное сканирование, а затем запись координатной зависимости сигнала, соответствующей точкам структуры с координагами (x ., h). Последовательное

1 понторение операций .сканирования поверхности исследуемой структуры сфокусированным световым пучком и запись координатной зависимости сигнала фотоЭДС позволяют получить трехмерное иэображение распределения фотоЭДС по поверхности структуры, Программой 1фиг.2) предусмотрено линейное сканирование сфокусированны:. пятном с прямоугольным растром поверхности светочувствительного элемента с числом элементов разложения н строке М и числом строк Г1.

Блок 7 управления построчной координатной зависимости сигнала работает следующим образом. Параметр I принимает численное значение нO",что соответствует нулевой строке сканиронания. На выходе первого ЦАП 8 (вход

Y самописца) формируется напряжение

V> = hI = О. Затеи параметру J приснаивается нулевое значение. На выходе второго ЦАП 9 (нход Х самописца) формируется напряжение V = k„J

= О, что соответствует нулевому элементу разложения нулевой строки. Затем на управляющий вход АЦП подается управляющий сигнал от ЭВМ и производится преобразование сигнала фотоЭДС, соответствующего нулевому положению светового пятна, н цифровое значение, которое заносится н ячейку памяти ЭВГ1 V, (O,G) массива V . (I, J), После этого происходит циклическое изменение параметра J на единицу. На выходе второго ЦАП 9 формируется напряжение V „ = 1;xJ = Ix. Источник 2 занимает положение, соответствующее первому элементу разложения нулевой строки. Происходит преобразование сигнала фотоЭДС, соответствующее это5 150 му положению светового пятна, и запись его в ячейку V, (О, 1), Изменение параметра J происходит до тех пор, пока не достигнет значения М, что соответствует перемещению светодиода по всем элементам разложения нулевой строки и запоминанию соответствующей координатной зависимости сигнала фотоЭДС от положения светового пятна на поверхности исследуемого элемента. По достижению J значения M программа измерений переходит к программному блоку выдачи координатной зависимости сигнала строки на двухкоординатный самописец.

В программном блоке выдачи построчной координатной зависимости сигнала параметр J также изменяется от 0 до М. На выходе второго ЦАП 9 последовательно формируется напряжение V „ 1;„J + hI/2, а на выходе первого ЦАП 8 — V> = Ч (I,J) + hI/2 ° Величина V c (Т, J) при этом извлекается из соответствующей ячейки массива Ч (I, J) . Вторые слагаемые в выражениях V и V „необходимы для получения объемного трехмерного изображенияя координатной з а ви симо с ти си r" нала фотоЭДС. При достижении параметром J величины И происходит переход к выполнению подпрограммы измерения и запоминания сигнала следующей строУстройство для определения координатной зависимости дютоЭДС светочувствительных элементов, содержащее источник модулированного света, объектив, усилитель, вход которого подклю- чен к клемме для подключения полевого электрода исследуемого элемента, а выход усилителя подключен к входу

20 детектора, выход которого подключен к одному из входов блока управления, и двухкоординатный самописец, о т— лич ающееся тем, что, сцелью повышения точности, источник мо25 дулированного света размещен на каретке двухкоординатного самописца, плоскость перемещения которой ориентирована перпендикулярно оптической оси объектива, а блок управления выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя, двух цифроаналоговых преобразователей и микроЭВМ, причем выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к Y-входу двухко35 ординатного самописца, Х-вход которого подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, входы первого и второго цифрсаналоговых преобразователей через интерфейсную

40 шину подключены к микроЭВМ, выход детектора подключен к входу аналого.цифрового преобразователя, выход которого через интерфейсную шину подключен к микроЭВМ. ки растра. . Программа выполняется до тех пор, пока параметр I не примет значение N, что соответствует проведению иэмерения и записи сигнала последней строки.

Установка может работать также в режиме одновременного сканирования и записи сигнала. В этом случае программа в микроЭВМ изменена так, что при сканировании поверхности струк6401 6 туры сигнал фотоЭДС сравнивается с заданным пороговым значением Ч . При выполнении условия Чс(х.,) э V nepo

5 самописца опускается. В результате можно получить двухмерное распределение сигнала фотоЭДС величиной, большей порогового значения.

Формула из о брет ения

l506401

/й ия и я ûырйЕисиарпа

ый папрlиисиипа ина псеи

Составитель Н.Саришвили

Редактор О.Ррковецкая Техред t1.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 5432/48

Тираж 714

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101