Устройство для измерения ширины запрещенной зоны полупроводниковых материалов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 0306.80 (21) 2935081/18-25 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 070382. Бюллетень ¹ 9

{сат1М g+ з

G 01 N 21/17

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

{53) УДК 535 ° 345 . (088.8) Дата опубликования описания 070382 (72) Автор изобретения

Г.С. Коротченков (71) Заявитель

Кишиневский политехнический институт им. С. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ

ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение- относится к измерениям параметров полупроводниковых

Ма сериалов, а именно ширины запреценной эоны, и может быть использовано при построении устройств для разбраковки пластин полупроводниковых материалов по ширине. запрещенной зоны.

Известно устройство для измерения ширины запрещенной зоны полупроводниковых материалов, содержащее источник излучения, сканирующий монохроматор, кристаллодержатель, усилитель и регистратор (1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения ширины запрещенной зоны полупроводниковых материалов, содержащее последовательно установленные источник излучения, оптическую систему, сканирующий моно хроматор и два кристаллодержателя, из которых в одном размещен эталонный кристалл, а в другом - исследуемий, причем выходы кристаллодержателей каждый через свой усилитель свя« завы с регистратором (2).

Недостатком известного устройства является низкая производительность, так как для энергетической привязки наблюдаеьых пиков дифференциальных спектров фотоответа в регнстратор необходимо вводить дополнительную информацию о показаниях барабана развертки монохроматора как в момент начала развертки, так и в последующем. При этом, дифракционная решет.ка в устройстве должна быть жестко связана с показаниями барабана развертки, что значительно усложняет конструкцию устройства.

Цель изобретения — повышение производительности.

Для достижения указанной цели в устройство для измерения ширины запрещенной зоны полупроводниковых материалов, . содержащее последовательно установленные источник излучения, оптическую систему, сканирующий монохроматор, два кристаллодержателя, в одном из которых размещен эталон-. ный кристалл, а в другом - исследуемый, причем выходы кристаллодер25.жателей каждый через свой усилитель связаны с регистратором, дополнительно введено полупрозрачное зеркало, установленное перед кристаллодержа.телями для распределения между ними

ЗО излучения, а регистратор выполнен

911249 в вице измерителя временных интервалов.

На чертеже изображена схема устройства для измерения и разбраковки пластин полупроводниковых материалов по ширине запрещенной зоны.

Устройство содержит источник 1 ,излучения, оптическую систему 2, ска нирующий монохроматор, включающий в себя дифракционную решетку 3 и механизм 4 кругового вращения, полу- 10 прозрачное зеркало 5, кристаллодержатели с исследуемым 6 и эталонным 7 кристаллами, усилители 8 и 9 и измеритель 10. временных интервалов.

Источник 1 излучения и оптическая 15 система 2 устанавливаются перед дифракционной решеткой 3, связанной с,механизмом 4 кругового вращения.

Полупрозрачное зеркало 5 устанавливается перед исследуемым 6 и эта- 70 лонным 7 кристаллами °

Контакты исследуемого кристалла 6 подсоединяются к входу усилитбля 8, а контакты эталонного кристалла 7 к входу усилителя 9. Выходы усилителей

8 и 9 подсоединены к измерителю 10 временных интервалов.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 излучения через оптическую систему 2 падает на дифракционную решетку 3, вращающуюся с помощью механизма кругового вра, щения 4 с постоянной скоростью. Луч через полупрозрачное зеркало 5 па35 дает на исследуемый 6 и эталонный 7 кристаллы, фотоответы с которых по дают. на усилители 8 и 9. Сигналы с. усилителей 8 и 9 подают на измеритель

l0 временных интервалов.

Наблюдаемый временной сдвиг меж- 40 ду сигналами соответствует разности ширин запрещенной зоны эталонного и исследуемого кристаллов и фиксирует" ся измерителем 10 временных интервалов.

Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить возможность автоматически раз браковывать полупроводниковые пластины по ширине запрещенной зоны и получения информации о ширине запрещенной зоны полупроводника в удобной форме, которую легко вводить в автоматизированные системы обработки информации.

Кроме того, позволяет соответст.вующим подбором Е эталонного образца легко осуществлять энергетичеокую привязку сигналов фотоответа измеряемых образцов и автоматически контролировать распределение ширины запрещенной зоны по толщине полупроводникового слоя в процессе травления, а также прекращать травление варизонных полупроводниковых пластин в нужной точке.

Формула изобретения

Устройство для измерения ширины запрещенной зоны полупроводниковых материалов, содержащее последовательно установленные источник излучения,.оптическую систему, сканирующий. монохроматор, два кристаллодержателя, в одном из которых размещен эталонный кристалл, а в другом— исследуемый, причем выходы кристаллодержателей каждый через свой усилитель связаны с регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в него дополнительно введено полупрозрачное зеркало, установленное перед кристаллодержателями, а регистратор выполнен в виде измерителя временных интервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шалимова К.В. Практикум по полупроводниковым приборам. M. Высшая школа, 1971, с. 95.

2 . Патент Вели кобрит анни Р 14 21788, кл. G 1 А, опублик. 1976 (прототип) .

911249

Составитель A. Чурбаков

Редактор A. Шандор Техреду.баритончик Корректор H. СтеН

Заказ 1106/27 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПНП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4