Устройство для бесконтактных измерений параметров полупроводниковых слоев на высокой частоте
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1111 429374
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.06.71 (2! ) 1670633/26-", с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 1.11.74 (51) М. Кл. G 01г 27, 26
Гасударственный камнтет
Совета Министров СССР ва делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.73 (088.8) (72) Автор изобретения
Г. В. Гриша
Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СЛОЕВ
НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ
Изобретение относится к электронике и может быть использовано в технике измерений и исследований параметров полупроводниковых слоев (а также тонких образцов полупроводников) при производстве полупроводниковых материалов и электронных приборов.
Известны устройства для бесконтактиых измерений параметров полупроводников на высокой частоте, в которых испыгуемый образец включается в Е.С-контур ВЧ-генератора или в
ВЧ-мост.
Однако известные устройства имеют малую чувствительность и точность.
Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений полупроводниковых слоев, в том числе напылеиных на металлические подложки, нанесенные на диэлектрические пластинки (например, мишеней видиконов).
Для этого между выходом генератора высокой частоты и емкостным зондом включены последовательно соединенные пьезокварцевый резонатор и первичная обмотка трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора соединена с индикатором.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство для бесконтактиых измерений параметров полупроводниковых слоев на высокой частоте содержит ВЧ-генератор 1 с плавной перестройкой частоты, элемент связи 2, имеющий малое (менее чем в 10 раз) реактивное сопротивление по сравнению с последовательным реактивным (емкостным) сопротивлением кварцевого резонатора 3, пер5 вичпую обмотку 4 трансформатора с емкостным зондом 5. Индуктивное сопротивление первичной обмотки 4 трансформатора должно быть во много раз (более 10 ) менее эквивалентной индуктивности кварцевого резонатоl0 ра 3, а емкость зонда 5 должна быть большой (более 10 раз) по сравнению с эквивалентной последовательной емкостью кварцевого резонатора 3.
1-:а некотором расстоянии от зонда 5
15 (0,1 мil) находится испытуемый слой 6, нанесенный на проводящую подложку 7 стеклянной пластины 8. Вторичная обмотка 9 трансформатора подключена к индикатору 10.
Устройство работает следующим образом.
20 С генератора 1 подаетсЯ сlггнал на кварцевыи резонатор 3, который резонирует на частоте последовательного резонанса. Через первичную обмотку 4 трансформатора сигнал поступает иа индикатор 10. Изменением частоты
25 генератора 1 определяется ширина резонансIioIt;ipHIIo1t IIt уровне 0,707, Iio KQTOpoti измеря:от добротности Я„нгггруженного кварцевого резонатора 3. Сопротивление слоя К,, на частоте fp последовательного резонанса oilpe30 делястся из формулы
429374
Предмет изобретения
4 f r„ I — — 1) сл
pК
Соетавитель Г. Гриша
Техред А. Камышникова Корректор В. Брыксина
Редактор А. Зиньковский
Заказ 2797/6 Изд. № 914 Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 где ㄠ— эквивалентное сопротивление ненагруженного кварцевого резонатора на резонансной частоте, Q — добротность ненагруженного кварцевого резонатора, Q„,— добротность нагруженного кварцевого резонатора, С,л — емкость слоя полупроводника.
r,, Q, С,л определяют известными способами, Q„onpegrеляют из данных измерений.
Устройство для бесконтактных измерений параметров полупроводниковых слоев на вы5 сокой частоте, содержащее генератор высокой частоты с элементом связи, емкостной зонд с испытуемым полупроводниковым слоем и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности
10 измерений, между выходом генератора высокой частоты и емкостным зондом включены последовательно соединенные:пьезокварцевый резонатор и первичная обмотка трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора со15 единена с индикатором.
