Способ контроля полупроводниковых материалов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ
Союл Советских
Социалистических
Республик (») 500509 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено25.03.74 (21) 2007319/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25.01.76 Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 17.05.76
2 (51) И, Кл.601R 31/00
Гасударственный номнтет
Совета Мнннстраа СССР по делам нэебретеннй н етнрытнй (S3) уд 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. С. Лисенкер и 10. Е. Марончук
Институт физики полупроводников Сибирского отделения AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к способам контроля качества полупроводниковых материалов и может найти широкое применение в электронной технике и при создании высокоэффективных и стабильных приборов на основе а эффекта Ганна.
Известен способ контроля полупроводниковых материалов с целью его отбора для изготовления диодов Ганна, заключающийся в измерении средней концентрации и подвиж10 ности носителей заряда.
Однако при таком контроле не учитывают ся процессы, протекающие в сильных электронных полях, искажающие эффект Ганна. 15
Это не дает воэможности предсказать ожидаемые параметры диодов Ганна на пролетной частоте. Опыт показывает, что диоды
Ганна, изготовленные иэ материалов с прак тически одинаковыми подвижностью и кой- gp центрацией носителей заряда, обладают существенным разбросом выходных ljQDRMBTDoB на пролетной частоте (мощность, к. ц. д. ), что, в свою очередь, требует больших затрат рабочей силы на изготовление пробных 25 партий диодов с целью выбора соответствующего материала.
Цель изобретения - повышение степени достоверности способа, Достигается это за счет дополнительного измерения флуктуаций тока в условиях силь ного электрического поля, близкого к поро
roaoMy для эффекта Ганна, в диапазоне частот, по крайней мере; в 1000 раз меньше пролетной.
Предлагаемый способ контроля прлупроводниковых материалов обладает . тем преимушеством, что он учитывает процессы, проте - каюшие в сильных электрических полях, ис кажающие эффект Ганна, и позволяет пред-<сказать ожидаемую мощность по пролетной частоте, Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем.
:. К процессам, искажающим нормальный эффект Ганна, нарушающим высокоэффективную и стабильную работу приборов на основе этого эффекта, относятся зависящий от поля захват носителей заряда на ловушки, облегченная термополевая ионизация примесей, Составитель р щ
Редактор Е,Гончими Техреа Ид арандашова Корректор B öðûxcèíà за аз 4915 изд. и пг Тираж 1029 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изоор тений и открытий
Москва, I 13035. Раушская наб., 4
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 примесный пробой центров с анергией меньше Ес- 0,36 эв и др, Эти процессы проводят как к перераспределению носителей заряда между анергетическими долинами и глубокими центрами, так и к дополнительному охлаждению элект ровного газа и, таким образом, к повышению порогового напряжения эффекта Ганна, уменьшению мощности и к. п. д. соответствуюших приборов. Наличие такого рода процессов в сильном алектрическом поле вызывает появление в цепи, состояшей из иссле дуемого образца и источника постоянного напряжения, SKI тока с частотной плотностью порядка обратной постоянной времени соответствуюших процессов, обык. но много меньше пролетной частоты. Чем интенсивнее протекают вышесказанные щюцессы, тем больше амплитуда токовых флуктуаций.
Предлагаемый способ контроля полупроводникового материала основан наиспользовании новой экспериментально установленной зависимости, отражающей связь среднеквадратичной амплитуды токовых флуктуаций в сильных электрических полях, близ,ких к пороговым для аффекта Ганна, с ., мощностью. диодов Ганна на пролетной частоте. Чем меньше амплитуда токовых флуктуаций, тем выше ожидаемая мошность диодов Ганна на часготе, близкой к пролетной. Если с ростом напряженности электри» ческого поля в образце начинают протекать перечисленные процессы, то в цепи образца появляется переменный ток, который уси19 ливается широкополосным усилителем и измеряется квадратичным детектором . с большой постоянной времени.
Формула изобретения
Способ контроля полупроводниковых материалов, предназначенных для использования в диодах Ганна путем измерения токовых флуктуаций при приложении к образцу напраоа жения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цельи . повышения степени его достоверности токовые флуктуации измеряют при напряжении, близком к критической величине напряженности для эффекта Ганна в диапазоне частот по крайней мере в 1000 раз меньше: пролетной.
