Устройство для измерения концентрации носителей тока в полупроводниках
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 45620 3
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22)) Заявлено 20.12.72 (21) 1859478/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 05.01.75. Бюллетень № 1
Дата опубликования описания 11.03.75 (51) М. Кл. G Oln 27/78
G 0 1 г 31/22
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8)
539.2 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. К. Лауринавичюс и Ю. К. Пожела
Институт физики полупроводников АН Литовско" С (71) Заявитель (54З УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИ4
НОСИТЕЛЕЙ ТОКА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ 1
1, ° 4.4
Изобретение относится к измерительной темени,ке.
Известны устройства для бесконтактного измерения концентрации носителей тока в полупроводниках, содержащие средства воздействия на,полупроводниковый, материал электромагнитным излучением и средства индикации характера взаимодействия излучения с полупроводниковым материалом.
Такие устройства не отличаются высокой точностью, так как возбуждение геликонной волчины производятся во всем объеме исследуемого образца;и, следовательно, измеряется только сред нее значение концентрации носителей тока всего объема образца.
С целью повышения точности измерений в предложенном устройстве образец закреплен на держателе, перемещающемся перпендикулярно оси волновода, открытый конец которого сужен и помещен перпендикулярно плоскостям полюсов электромагнита. Между полюсами находится датчик магнитного поля, соединен ный со входом двухкоординатного самописца.
Предложенное устройство схематично показано иа чертеже.
Исследуемый полупроводниковый образец 1 закреплен на держателе 2, выполненном из немагнитнопо материала и снабженном шкальHblM механизмом 3 и аистовым приводом 4.
К плоской поверхности образца 1 прижат суженный конец отрезка прямоугольного волновода 5. Другой конец отрезка волновода со стандартным поперечным сечением подключен
5 к прямоугольному волноводу 6, который соединен с направленным ответвителем 7. Одна ветвь ответвителя через развязывающий аттенюатор 8 соединена с выходом генератора 9, а другая — с детектором 10, выход которого
10 через усилитель 11 соединен с Y-входом двухкоординатного самописца 12. Х вЂ” вход самописца 12 соединен с выходом датчика 13 магнитного поля, фиксирующего напряженность магнитного поля при наступлении геликониого
15 резонанса и помещенного между полюсами 14, 15 электромагнита.
При измерении концентрации носителей тока с помощью электромагнита в исследуемом образце 1 создают мапнитнае поле, а через су20 же нный конец прямоугольного волновода 5 возбуждают геликонную волну в определенном месте образца 1. Изменяя напряженность магнитного поля, добиваются возникновения геликонного резонанса в образце 1, что прояв25 ляется в уменьшении сигнала, отраженного от образца, до минимального значения. Отраженный сигнал через ответвитель 7 поступает к детектору 10, где детектируется и подается па вход усилителя 11. С выхода усилителя
Зо сигнал п4эступает на У-вход двухкоординатно456203 го самописца 12, На Х-вход самописца пода- рядок гел иконного резонанса; вт,— диэлектриется сигнал от датчика магнитного поля 13. ческая постоянная решетки измеряемого маПри известной величине резонансного маг- териала; f — частота СВЧ сигнала, d — толнитного поля концентрация носителей тока щина образца; т": — эффективная, масса ноопределяется по формуле: 5 сителей тока;  — напряженность магнитного
1 CN Г lB и= — — еŠ— — fm см —, — з поля, при которой наступает геликонный резонанс /у -го порядка.
1 в 2df, 2c
Если порядок геликонного резонанса не изгде C=3.10гв см/сек, е=4,8 10 —" см / г вестен, то концентрация носителей тока опре1/2сек-, V — целое число, обозначающее по- 10 деляется по формуле:
41 - а-F.L
В 8- (B + B") + 2 B B" + ., (B — 8")"П: cv — з
8lfd ( — В") Предмет изобретения
Устройство для измерения концентрации носителей тока в полупроводниках, содержаСоставитель Т. Дозоров
Техред Г. Васильева
Корректор Л. Котова
Рсдактор Т. Орловская
Заказ 517(9 Изд. М 287 1 праж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мипис;ров СССР по делам изобрсге ий и открытий
Москва, Ж-35, Раугпская нао., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 где В и В" — напряженности магнитного поля двух соседних геликонных резонансов.
Предложенное устройство позволяет не только измерять концентрацию носителей тока с высокой точностью в различных полупроводниках и их соединениях, но и определять неоднородность ее распределения в объеме образца с большой разрешающей способностью, что особенно важно при производстве полупроводниковых материалов и в экспериментальной физике полупроводников. щее электромагнит, СВЧ-тракт с отрезком волновода, открытый конец которого прижат к поверхности исследуемого образца, СВЧ-генератор, аттенюатор, направленный ответви15 тель, детектор, усилитель и регистрирующее устройство, отл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения точности измерений, образец закреплен на держателе, перемещающемся перпендикулярно геометрической оси вол20 новода, открытый конец которого сужен и помещен перпендикулярно плоскостям полюсов электромагнита,,между, которыми находится датчик магнитного поля, соединенный со входом двухкоординатного самописца.
