Przedmiotem wynalazku jest impulsator polaryzacji zlacz pólprzewodnikowych stosowany przy okreslaniu parametrów centrów pulapkowych w pasmie zabronionym pólprzewodnika.Znana jest technologiczna metoda badan centrów pulapkowych w pólprzewodniku poprzez zapis relaksacji pojemnosci warstwy zaporowej zlacza p-n. Relaksacje te powstaja przy impulsowej dwustanowej polaryzacji zlacza. W pierwszym stanie na zlacze przyklada sie stresowe napiecie polaryzacji, zas w drugim przyklada sie pomiarowe napiecie polaryzacji. Informacje o pojemnosci zlacza pobiera sie tylko w stanie drugim. Okresy trwania stresu i pomiaru sa scisle okreslone przez metode badan centrów pulapkowych.W znanych urzadzeniach pomiarowych stosuje sie dwa rodzaje ukladów polaryzacji impulso¬ wej. W pierwszym z nich badane zalacze p-n jest stale zalaczone na wejscie miernika pojemnosci i jest zasilane poprzez impulsowe dwustanowe zródlo napiecia polaryzacji. Istotna wada ukladu tego rodzaju jest wysoki poziom zaklócen miernika pojemnosci zwiazany ze skokowymi zmianami napiecia polaryzacji bezposrednio na wejsciu miernika pojemnosci. Inna wada jest zlozonosc budowy impulsowego zródla polaryzacji. W ukladach polaryzacji drugiego rodzaju na wejscie pomiarowe miernika pojemnosci podaje sie stale pomiarowe napiecie polaryzacji, natomiast badane zlacze p-n jest odlaczane od wejscia pomiarowego miernika na okres stresu i zalaczane na zaciski zródla stalego napiecia stresu. Czynnosc przelaczania wykonuje w takim rozwiazaniu czterokontaktowyprzelacznik. Wada tego rozwiazaniajest skokoweprzeladowywanie pojemnosci badanego zlacza p-n w obwodzie wejsciowym miernika w momencie ponownego zalaczania tego zlacza na wejscie miernika pojemnosci. Zaklóca ono prace miernika i znieksztalca wynik pomiaru.Inna wadajest skokowyubytek pojemnosci na wejsciu pomiarowym miernika w okresie stresu oraz resztkowe przedostawanie na wejscie pomiarowe miernika pojemnosci impulsu skokowej zmiany napiecia polaryzacji pomiarowego na napiecie stresowe, jakie zachodzi po przelaczeniu badanego zlacza p-n na zaciski zródla napiecia stresu. Impuls ten przedostaje sie na wejscie miernika poprzez pojemnosci tranzytowe przelacznika.Impulsator wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze do czterokontaktowegoprzelacznika zawierajacego zasilacz stresowego napiecia polaryzacji wprowadzono cztery dodatkowe kontakty2 145 190 sterowane polaczone z czterokontaktowym przelacznikiem i z kondensatorem kompensacyjnymi kondensatorem zwiernikowym oraz z zasilaczem pomiarowego napiecia polaryzacji i z tranzysto¬ rowym ukladem impulsowym w taki sposób, ze pomiedzy pierwszym zaciskiem badanego zlacza i pierwszym sterowanym kontaktem przelacznika jest zalaczony jeden z dodatkowych kontaktów sterowanych, zas pomiedzy pierwszym zaciskiem badanego zlacza i drugim kontaktem sterowa¬ nym przelacznika jest zalaczony nastepny dodatkowy kontakt sterowany. Tenkontakt jest pola¬ czony jednym ze swoich zacisków poprzez tranzystorowy uklad impulsowy z jednym z biegunów zasilacza pomiarowej) napiecia polaryzacji. Poza tym równolegle do wyjscia impulsatora pomie¬ dzy jego zaciskami irasciowymi jest zalaczony kolejny dodatkowy kontakt sterowany w szerego¬ wym polaczeniu z kondensatorem kompensacyjnym. W podobny sposób pomiedzy wspólnie polaczonymi zaciskami kontaktów sterowanych pierwszego i pierwszego dodatkowego przela¬ cznika oraz wspólniepolaczonymi zaciskami kontaktów sterowanych trzeciego i czwartego przela¬ cznikajest zalaczony ostatni dodatkowy kontakt sterowany w szeregowym polaczeniu z kondensa¬ torem zwiernikowym. Zgodnie z wynalazkiem w tranzystorowym ukladzie impulsowym baza tranzystora jest bezposrednio polaczona z masa przyrzadu poprzez kondensator i równolegle poprzez szeregowo polaczone rezystory, pomiedzy którymi wlaczony jest konensator, gdzie do drugiego rezystorajest podlaczony zacisksterowaniaukladu, natomiast do emitera tranzystorajest zalaczony zacisk zasilacza pomiarowego napiecia polaryzacji oraz rezystor, który z drugiej strony jest dolaczony do punktu polaczenia pierwszego rezystora szeregowo polaczonego z konden¬ satorem.Wynalazek zapewnia zasadnicza redukcje zaklócen impulsowych zwiazanych z impulsowa polaryzacja badanego zlacza a przedostajacych sie na wejscie miernika pojemnosci rózniczkowej tego zlacza. Uzyskuje sie to poprzez utworzenie dodatkowego ogniwa zwiernikowegoskladajacego sie z dwóch dodatkowych kontaktów sterowanych, pierwszego i czwartego oraz z kondensatora zwiernikowego oraz poprzezprzepolaryzowanie badanego zlacza za pomoca impulsowego ukladu tranzystorowego ze stosowanego napiecia polaryzacji na napiecie pomiarowe polaryzacji bezpos¬ rednio przez zalaczeniem badanego zlacza na wejscie miernika pojemnosci, a takze poprzez zalaczanie na wejscie miernika pojemnosci kompensujacej pojemnosc badanego zlacza w okresach trwania polaryzacji stresowej.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przed¬ stawia schemat ideowy ukladu.Badane zlacze BZ dolaczone jest do wejsciowych zacisków impulsatora HIx, LOx. Wyjsciowe zaciski impulsatora HIm, LOm dolaczone sa do wejscia miernika pojemnosci. Impulsator zawiera czterokontaktowy przelacznik z kontaktami 1P, 2P, 3P, 4P wyposazony w dodatkowe kontakty sterowane 5,6, 7,8. Pierwszy zacisk badanego zlacza pólprzewodnikowego dolaczony do zacisku HIx jest poprzez dodatkowy kontakt 8 i kontakt 1P dolaczony do zacisku wejsciowego miernika pojemnosci i jednoczesnie ten zacisk jest dolaczony przez dodatkowy kontakt 7 i kontakt 2P do jednego bieguna zasilacza stresowanego napiecia polaryzacji ZS. Natomiast drugi zacisk badanego zlacza pólprzewodnikowego BZ jest polaczony przez kontakt 3P z drugim zaciskiem wejsciowym miernika pojemnosci a poprzez kontakt 4P z drugim biegunem zasilacza stresowego napiecia polaryzacji ZS. Do wspólnego punktu polaczenia kontaktów 2P i 7 dolaczony jest poprzez tranzystorowy uklad impulsowy IT jeden biegun zasilacza pomiatowego napiecia polaryzacji ZP, którego drugi biegun jest polaczony z masa przyrzadu M pm. Ponadto równolegle do wyjscia impulsatora, pomiedzyjego zaciskami wyjsciowymi HIm, LOm wlaczonyjest dodatkowy kontakt sterowany 5 polaczony szeregowo z kondensatorem kompensacyjnym Ck i takze pomiedzy wspól¬ nym punktem polaczenia kontaktu 1P i dodatkowego 8 a wspólnym punktem polaczenia kontaktu 3P i 4Pjest wlaczony dodatkowy kontakt 6 polaczony szeregowo z kondensatoremzwiernikowym Cz. Dzialanie wszystkich kontaktów sterowanych jest zsynchronizowane. Przy przelaczeniu ukladu ze stanu pomiaru na stan stresu kontakty 1P, 3P i 8 sajednoczesnie wylaczane, zas kontakty 2P, 4P, 5 6 i 7jednoczesnie zalaczane. Zachodzi przy tym odlaczenie badanego zlacza BZ od wejscia pomiarowego miernika pojemnosci, zas ubytek pojemnosci w obwodzie wejsciowym miernika jest kompensowany poprzez zalaczenie kondensatora kompensacyjnego Ck do wyjscia impulsatora pomiedzy jego zaciskami wyjsciowymi HIm i LOm. Stresowe napiecie polaryzacji doprowadzane jest do badanego zlacza BZ poprzez zalaczenie kontaktów 2P i 7. W chwili zalaczenia tych kontaktów nastepuje skokowa zmiana napiecia polaryzacji na badanym zlaczu.145 190 3 Dla miernika pojemnosci ten skok móglby byc przebiegiem zaklócajacym. Zalaczenie jednak dodatkowego kontaktu sterowego 6 likwiduje zaklócenia impulsowejakie moglyprzejsc na wejscie miernika pojemnosci poprzez pojemnosci skrosne rozwartych styków kontaktu sterowanego 1P.Kontakt 6 wraz z kontaktem 8 i kondensatoremzwiernikowym Cz tworzy nadrodze przechodzenia zaklócen dzielnik pojemnosciowy z wysokim stopniem redukcji, równym stosunkowi pojemnosci skrosnej rozwartego kontaktu 8 do pojemnosci kondensatora zwiernikowego C2. Przy przelaczeniu ukladu ze stanu stresu do stanu pomiaru juz pierwszy wylacza sie kontakt 2P odcinajac doplyw pradu polaryzacji stresowej do badanego dacza BZ. Jednoczesnie z tym uruchamia sie tranzysto¬ rowy uklad impulsowy U, który skokowoprzepolaryzuje badane dacze BZ ponownie do pomia¬ rowego napiecia polaryzacji. Impuls zaklócajacy, jaki przy tym powstaje jest w dalszym ciagu odseparowany od miernika pojemnosci dzielnikiem pojemnosciowym. Nastepnie wylaczaja sie jednoczesnie kontakty 4P, 5,6, 7 natomiast zalaczaja kontakty 1P, 3P i 8 podlaczajac na wejscie miernika bezzaklóceniowo badane zlacza BZ z panujacym juz na nim napieciem polaryzacji pomiarowej. Tranzystorowy uklad impulsowy U jest to uklad o plawajacym potencjale bazy tranzystora T o spoczynkowym stanie nieprzewodzenia. Ten stan zapewniaja nastepujace ele¬ menty:rezystor ri , rezystorr3 zamykajace w szeregowympolaczeniu obwód emiter-baza,nastepnie — kondensator C2, który oddziela potencjal bazy od potencjalu masy Mpm. Rezystor 12 stanowi obciazenie obwodu sterowania ukladu z zaciskiem wejsciowym Ui. Przy podaniu na ten zacisk sterujacego skoku napieciowego kondensator C2 laduje sie pradem bazy tranzystora T, którego wartosc ustala rezystor n. Powoduje to wprowadzenie tranzystora T w stan przewodzenia. Czas trwania tego stanu ustala kondensator C2. Natomiast kondensator Ci ustala opóznienie stanu przewodzenia w stosunku do czola impulsu sterujacego. Zacisk Upm przeznaczonyjest do podania napiecia pomiarowego polaryzacji na wejscie polaryzacji w mierniku pojemnosci.Zastrzezenia patentowe 1. Impulsator polaryzacji zlacz pólprzewodnikowych skladajacy sie z zacilacza pomiarowego napiecia polaryzacji, zasilacza stresowego napiecia polaryzacji i co najmniej czterokontaktowego przelacznika, w którym pierwszy zacisk badanego zlacza pólprzewodnikowego jest polaczony poprzez pierwszy kontakt sterowany przelacznika z jednym zaciskiem wejsciowym miernika pojemnosci, zas poprzez drugi kontakt sterowany przelacznika z jednym biegunem zasilacza stresowego napiecia polaryzacji, natomiast drugi zacisk badanego zlacza pólprzewodnikowegojest polaczony poprzez trzeci kontakt sterowany przelacznika z drugim zaciskiem wejsciowym mier¬ nika pojemnosci i poprzez czwarty kontakt sterowany przelacznika z drugim biegunem zasilacza stresowego napiecia polaryzacji, znamienny tym, ze pomiedzy pierwszym zaciskiem wejscia impul- satora (HIx) i pierwszym sterowanym kontaktem przelacznika (1P)jest zalaczony pierwszy dodat¬ kowy sterowany kontakt (8), podobnie jak pomiedzy pierwszym zaciskiem wejscia impulsatora (HIx) i drugim kontaktem sterowanym przelacznika (2P) jest zalaczony drugi dodatkowy kontakt sterowany (7) gdzie do jednego z jego zacisków wspólnego z drugim kontaktem sterowanym przelacznika (2P) jest podlaczony jeden biegun zasilacza pomiarowego napiecia polaryzacji (ZP) poprzez tranzystorowy uklad impulsowy (IT), a ponadto równolegle do wyjscia impulsatora pomiedzy jego zaciskami wyjsciowymi (HIm, LOm) jest zalaczony trzeci dodatkowy kontakt sterowany (5) w szeregowym polaczeniu z kondensatorem kompensacyjnym (Ck), podobnie tez pomiedzy wspólnie polaczonymi zaciskami pierwszego sterowanego kontaktu przelacznika (1P) i pierwszego dodatkowego sterowanego kontaktu (8) przelacznika oraz wspólnie polaczonymi zaciskami trzeciego i czwartego sterowanego kontaktu (3P, 4P) przelacznikajest zalaczony czwarty dodatkowy kontakt sterowany (6) w szeregowym polaczeniu z kondensatoremzwiernikowym (Cz). 2. Impulsator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w tranzystorowym ukladzie impulsowym (IT) baza tranzystora (T)jest bezposrednio polaczona z masa przyrzadu (Mpm) poprzez kondensa¬ tor (Ci) i równolegle poprzez szeregowo polaczone rezystory (n, T2) pomiedzy które jest wlaczony kondensator (C2), gdzie do drugiego rezystora jest podlaczony zacisk sterowania ukladu (Ui), natomiast do emitera tranzystora jest zalaczony zacisk zasilacza pomiarowego napiecia polaryzacji (Upm) oraz rezystor (r3), który z drugiej strony jest dolaczony do punktu polaczenia pierwszego rezystora (ri) i kondensatora (C2).14519* WVm* &) BZ O Upm nMpm Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL