SU1134051A1 - Бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы - Google Patents
Бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы Download PDFInfo
- Publication number
- SU1134051A1 SU1134051A1 SU833647239A SU3647239A SU1134051A1 SU 1134051 A1 SU1134051 A1 SU 1134051A1 SU 833647239 A SU833647239 A SU 833647239A SU 3647239 A SU3647239 A SU 3647239A SU 1134051 A1 SU1134051 A1 SU 1134051A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- electrodes
- voltage
- resistivity
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
БЕСКОНТАКТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ путем подачи на оОразец через кольцевые электроды, св занные с образцом емкостньми св з ми, мен ющегос во времени напр жени , отличающийс тем, что, с целью упрощени процесса измерений, к электродам прикладывают импульс напр жени пр моугольной формы, измер ют амплитуду тока, проход щего через образец, причем электроды устанавливают друг от друга на рассто нии 1, удовлетвор ющем соотношению: 00 )sin(|x) ., -dx. 1 ... .где D - диаметр образца; i h - ширина электродов; 1,(х) (Л 1((х) функци Бессел , а удельное сопротивление определ ют как отношение амплитуды импульса напр жени к амплитуде импульса тока.
Description
Изобретение относитс к области измерительной техники, в частности к области измерени параметров полупроводниковых материалов. Контроль за качеством полупроводниковых материалов, критичных к загр зненным , требует возможности измерени их удельного сопротивлени без контактировани с поверхностью, например образцов, упакованных в полиэтиленовую пленку. Известен бесконтактный способ определени удельного сопротивлени р цилиндрических стержней из долупроводникового материала с использованием генератора высокой частоты. В этом способе контролируемый образец ввод т в катушку индуктивности , запитываемую от генератора. Затем определ ют потери на вихревые то ки, рассчитывают величину сопротивлени образца и наход т значение р К недостаткам способа можно отнести то, что искомый параметр определ етс в результате расчетов, а сам способ может быть использован пр измерени х образцов только с малым удельным сопротивлением ( Ом-см Наиболее близким вл етс бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы путем подачи на образец через кольцевые электроды, св занные с образцом емкостными св з ми , мен ющегос во времени напр жени о Недостатком этого способа вл етс его сложность, обусловленна тем что необходимы измерени с помощью моста, при этом дл уравновешивани плеч моста необходимо одновременно подбирать емкость и сопротивление, причем с увеличением сопротивлени и уменьшением емкости точность измерени падает. И, кроме того, в результате измерений определ ют сопротивление образца, а не значение р, которое нужно рассчитать. Целью изобретени вл етс упрощение процесса измерени путем непосредственного измерени удельного сопротивлени образца. Поставленна цель достигаетс тем, что в бесконтактном способе измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы путем подачи на образец через кольцевые электроды, св занные с образцом емкостными св з ми, прикладывают импульс напр жени пр моугольной формы, измер ют амплитуду тока через образец, причем электроды устанавливают друг от друга на рассто нии 1, удовлетвор ющем соотношению: . °° . г/1 V , ,h ч 4 f sin ( x)sin(g х) 2 1х2 171x1 . (1) где D - диаметр образца; h - ширина электродов; 1ч (х), 1,(х) - функци Бессел , а удельное сопротивление определ ют как отношение амплитуды импульса напр жени к амплитуде импульса тока. На фиг. 1 приведена схема размещени электродов у образца, где образец 1, электроды 2, ширина электрода h, рассто ние между электродами 14 на фиг. 2 - принципиальна схема устройства дл реализации способа , где импульсный генератор 3, измеритель 4 тока через образец; на фиг. 3 - зависимости рассто ни между электродами 1 от диаметра образца D при которых измер емое сопротивление между электродами равно удельному сопротивлению материала образца, где крива 5 при см, крива 6 при см, крива 7 при ,5 см; на фиг. 4 - схема дл проверки способа, где скоростной осциллограф 8; на фиг. 5 - осциллограмма тока через образец. Предлагаемый способ состоит в следующем. Берут образец цилиндрической формы диаметром D, удельное сопротивление которого необходимо определить без непосредственного контакта с образцом, например цилиндрический образец, упакованный в полиэтиленовую пленку. На образец 1 накладывают два кольцевых электрода 2, шириной h, расположенные друг от друга на рассто нии 1. К образцу через электроды прикладывают пр моугольный импульс напр жени от импульсного генератора 3. Практически длительность фронта пр моугольного импульса генератора t должна удовлетвор ть условию: RC .к. при этом протекающий через образец импульс тока будет иметь такую же амплитуду и форму, как и при непосредственном контакте по сков с образцом. Измер с помощью измерител импульсного тока А протекающий через образец ток, можно определить сопротивление образца между электродами, как отнощение амплитуды импульса напр жени генератора 3 к амплитуде импульса тока, измеренного измерителем 4. В качестве измерител импульса тока можно использовать , например, включенное последовательно с образцом малое сопротивление , импульс напр жени с которого измер етс с помощью измерител импульсных напр жений - импульсного осциллографа или импульсного вольтметра.
Дл нахождени св зи между удельным сопротивлением f и сопротивлением R образца между электродами можно воспользоватьс следующей форму- лой:
21 . ,hч
sin (5 x)sin{5 х)
f ..dx.
1-, -1 1
Отсюда видно, что электроды могут быть выставлены друг от друга на таком рассто нии 1, чтобы измеренное сопротивление R было в точности равно удельному сопротивлению образца. Дп этого при заданном значении диаметра образца D и ширины электродов h рассто ние между электродами 1 должно удовлетвор ть соотношению:
00 ,1
h D
1 :: r-l .
D
сг x 1,1x7
i; (4)
При вьшолнении соотнощени (4) измерение сопротивлени образца между электродами и есть фактически измерение удельного сопротивлени образца р . В отличие от прототипа предлагаемый способ предусматривает измерение р путем измерени амплитуды импульса тока, протекающего через образец при приложении к нему пр моугольного импульса напр жени при определенном соотнощении между диаметром образца и рассто нием между электродами . Следовательно, данным способом осуществл етс непосредственное измерение удельного сопротивлени и
не требуютс дополнительные расчеты дл определени удельного сопротивлени после проведени измерений. .Соотношение (4) дл требуемого рассто ни между электродами записано в не вной форме. Однако не составл ет труда произвести численные расчеты интеграла в правой части выражени (4) и получить зависимость дл рассто ни между электродами 1 от диаметра образца D при разной ширине электродов h в вной форме. Результаты таких расчетов приведены на фиг. 3. Устанавлива электроды на рассто нии 1, определ емом с помощью этих кривых дл каждого значени диаметра образца D и щирины электродов h можно произвести непосредственное измерение удельного сопротивлени образца р. I
Пример. От импульсного генератора 3 через омический делитель подавали на измер емый образец импульс напр жени , амплитудой 10 воль и длительностью 100 наносекунд. Импульс на образец подавали через электроды , . св занные с образцом через . емкостные св зи (фиг. 1). Соответст (3) 30 вующие емкости С показаны на схеме фиг. 4. Протекающий через образец импульс тока измер ли с помощью скоростного осциллографа 8 по падению напр жени V на последовательно включенном сопротивлении 220 Ом. Диаметр измер емого образца составл л 2,6 Ом. Измерени производились при ширине электродов 0,5 см и 1,0 см. Б соответствии с кривыми 7 и 6 на фиг. 3 электроды устанавливались на рассто нии друг от друга соответственно 4,6 см и 5,1 см. Типична осциллограмма импульса тока через образец показана на фиг. 5. Из осциллограммы видно, что спад вершины импульса вл етс незначительным, сле довательно емкости между и электродами и образцом С имеют достаточно большую величину дл неискаженной передачи импульса (т.е. удовлетвор ют условию (2)..
Измеренные по величине спада вершины импульсов емкости С составл ли соответственно 50 и 100 пф (при ширине электродов 0,5 см и 1,0 см). Амплитуда импульса тока через образец составл ла в обоих случа х 7 10 ампера, т.е. измеренное удельное сопртивление образца составл ло 5 14,410 Ом-см. Эта величина совпадает с удельным сопротивлением того же образца, измеренного пр мым контактным методом. Предлагаемый способ измерени удельных сопротивлений обладает существенными преимуществами по сравнению с прототипом. Во-первых, метод измерени в прототипе вл етс косвенным, измер етс не удельное сопротивление материала образца, а сопротивлением между по сками электродами . После этого необходимо производить вычислени дл нахождени удельного сопротивлени . В пред лагаемом же способе электроды устанавливают согласно формуле (4) таки образом, что измер ема величина вл етс удельным сопротивлением образца. Во-вторых, проведение изме рений в прототипе св зано со сложньми операци ми компенсации в одном из плеч моста одновременно двух величин - емкостей между электродами и образцом и сопротивлени образца. В предлагаемом способе отсутствуют эти операции, после подключени электродов измеритель 4 (фиг. 2) сразу покажет на своей шкале величи ну удельного сопротивлени образца .(при соответствую0;ей предварительно градуировке этой шкалы). Следовател 1 но, предлагаемый способ упрощает процесс измерени . Способ позвол ет измер ть большие удельные сопротивлени , в то врем как в аналоге с удельным сопротивлением не более 10 Ом-см. Кроме того, в аналоге величина удельного сопротивлени измер етс не непосредственно, а косвенно. Сначала определ ют потери в образце, а по ним путем расчетов наход т удельное сопротивление, при этом возможны погрешности, так как св зь между удельным сопротивлением и потер ми не вл етс простой. Предлагаемый способ свободен от этого недостатка, так как в нем удельное сопротивление измер етс непосредственно . По сравнению с контактными методами измерени удельных сопротивлений предлагаемый способ имеет то преимущество, что, во-первых , можно непосредственно измер ть удельные сопротивлени образцов , упакованных в изолирующую пленку и, во-вторых, при этом исключаютс погрешности из-за образовани р-п переходов в месте контакта электродов с образцом в случае измерени удельных сопротивлений полупроводников .
С
С 4
Фс/г.2
Фиг, 4
Фиг.5
Claims (1)
- БЕСКОНТАКТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ путем подачи на образец через кольцевые электроды, связанные с образцом емкостньвхи связями, меняющего ся во времени напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений, к электродам прикладывают импульс напряжения прямоугольной формы, измеряют амплитуду тока, проходящего через образец, причем электроды устанавливают друг от друга на расстоянии 1, удовлетворяющем соотношению:о где D - диаметр образца; h - ширина электродов;10(х)>1<(х) - функция Бесселя, а удельное сопротивление определяют как отношение амплитуды импуль са напряжения к амплитуде импульса тока.SU „„ 1134051
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833647239A SU1134051A1 (ru) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | Бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833647239A SU1134051A1 (ru) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | Бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1134051A1 true SU1134051A1 (ru) | 1988-01-23 |
Family
ID=21083590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833647239A SU1134051A1 (ru) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | Бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1134051A1 (ru) |
-
1983
- 1983-09-26 SU SU833647239A patent/SU1134051A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Zucker. Contaetless Method for the Egtinalion of Resisting and Zefltime of Semiconductors. Rev. Sci Instrum, 1956, V. 27, 6, p. 409. Ковтонюк Н.Ф., Концевой Ю.А. Измерение параметров полупроводниковых материалов. М., Металлурги , 1970, с. 99. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5793214A (en) | Electromagnetic inductive probe | |
US3289076A (en) | Location and repair of faults in electrical conductors | |
US3866117A (en) | Method and means for measuring the phase angle between current and voltage | |
SU1134051A1 (ru) | Бесконтактный способ измерени удельного электрического сопротивлени образца цилиндрической формы | |
US3283242A (en) | Impedance meter having signal leveling apparatus | |
US3739265A (en) | Test instrument and method for isolating and measuring the capacitance due to a particular functional group in a liquid | |
US4266187A (en) | Method and apparatus for measuring effectiveness of a corrosion inhibitor | |
US4213087A (en) | Method and device for testing electrical conductor elements | |
US4885529A (en) | Identification of fluids and an interface between fluids by measuring complex impedance | |
DE3446015C2 (de) | Schaltungsanordnung mit einem von einem Steuerstrom beaufschlagbaren Hallgenerator | |
CA1120545A (en) | Method and device for testing electrical conductor elements | |
SU746278A1 (ru) | Способ неразрушающего контрол и устройство дл его реализации | |
US3317822A (en) | Method and apparatus for measurement of high voltage | |
Whitehead | A note on the analysis of dielectric measurements | |
RU2734061C1 (ru) | Способ измерения полного электрического сопротивления упрочненного слоя изделий из металлов с применением сигналов высокой частоты | |
SU1733989A1 (ru) | Способ определени солености морской воды и устройство дл его осуществлени | |
US3422347A (en) | Comparator circuit having a hall generator for measurement of d.c. magnetic fields | |
SU1044961A1 (ru) | Электроконтактный способ Храмова измерени толщины стенок полых электропровод щих изделий и устройство дл его осуществлени | |
SU1061064A1 (ru) | Способ измерени коэффициента нелинейности электропроводности материалов | |
US3449663A (en) | Magnetic testing system current measuring device | |
SU126296A1 (ru) | Способ измерени содержани твердого в пульпе | |
RU2024842C1 (ru) | Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей | |
US3356940A (en) | Method and apparatus for locating a broken conductor in a cable by vibrating a section of the cable | |
SU1474452A1 (ru) | Способ контрол поверхности электропровод щих изделий и устройство дл его осуществлени | |
RU1770875C (ru) | Способ электрохимического определени содержани компонентов в электролитах |