SU1427310A1

SU1427310A1 - Устройство дл измерени поверхностного потенциала

Info

Publication number: SU1427310A1
Application number: SU864166577A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Крячко; Вадим Викторович Чернышев
Original assignee: Воронежский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1988-09-30

Abstract

Изобретение относитс к техник-е электроизмерений. Цель изобретени - повышение точности и надежности. Устр-во содержит эоид в виде световода 1 со слоем металлизации 2, на рабочий торец которого нанесен слой фотополупрОБОдника 3, а к другому его торцу подстыкован источник 4 света , модулированный по ркости, а также усилитель 5 электрического сигнала и регистратор 6. Устр-во устанавливают на образец. 7, поверхностный потенциал которого измер ют. По световоду 1 модулированное излучение воздействует на фотополупроводник 3, создава в нем слой повышенной проводимости , эффективна толщина которого мен етс в частотой f модул ции света. Емкость системы зонд - поверх- . ность образца 7 также мен етс с частотой f, что эквивалентно динамическому конденсатору в устр-вах с механически колеблющимс зондом. Однако в данном устр-ве из-за отсутстви механически колеблющихс частей рабоча частота f м.б. на несколько пор дков выше. Это позвол ет повысить точность измерени и снизить врем .измерени при исследовании быстромен ющегос потенциала на поверхности. За счет отсутстви механических колебаний исключаетс поломка зонда при его соприкосновении с поверхностью, что повышает надежность устр-ва. -1 ил. СП

Description

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использована для измерения, электрического потенциала заряженной поверхности.

Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения поверхностного потенциала. 10

Устройство для. измерения поверхностного потенциала содержит световод 1 со слоем металлизации 2, на рабочий торец которого нанесен слой фотополупроводника 3, а к другому его торцу подстыкован источник 4 света, модулированный по : Устройство также содержит 5 электрического сигнала и тор 6. На чертеже показана ность образца 7, потенциал измеряют.

Устройство для измерения поверхностного потенциала работает следующим образом.

Источник 4 оптического излучения· (света) модулируется по яркости с частотой модуляции f. По световоду излучение воздействует на фотопЬлупроводник 3, создавая в нем слой повышенной проводимости, эффективная толщина которого меняется также с частотой модуляции света f. Эффективная толщина слоя повышенной проводимости в фотополупроводнике пропорциональна объемной ₀ скорости генерации носителей, которая связана с величиной светового потока следующим соотношением:

о g =olh^Q, (П где g - объемная скорость генерации носителей; .

- коэффициент поглощения света;

h/д - квантовый выход излучения;

Q - величина светового потока (поток фотонов).

В свою очередь, поток глубине полупроводника на НИИ х падает Бугера:

Q(x) фотонов в расстояот поверхности, на которую свет, определяется по закону = Q_oe'^oi-’^< , (2) где Q_q - величина потока, падающего на поверхность полупроводника.

Хэф. эффективную слоя, которому

Эф.

Обозначим через толщину проводящего соответствует величина светового потока 0₉φ . Если общую толщину полупроводника обозначить через 1, то толщина оставшейся диэлектрической части d фотополупроводника равна (3)

Из соотношения (2) можно получить (4)

Отсюда, объединяя

I d - 1 - 1 е» (3) и (4), получим (5)

2°_

Ω»φ.

Обозначим площаь поверхности фотополупроводника через S. Тогда величина электроемкости диэлектрической части равна e_oes —d (6)

E_S__ ί -1 е»

Поскольку величина светового потока меняется во времени с частотой модуляции f (например, по закону Q_o = А_о sin 21Tf(t), то с этой же частотой меняется и величина -емкости С, определяемой из последнего соотношения. За счет этого емкость системы зонд-поверхность образца 7 также меняется с указанной частотой, что эквивалентно динамическому конденсатору в устройствах с механически колеблющимся зондом. Однако в предлагаемом устройстве именно в силу отсутствия механически колеблющихся частей рабочая частота f может быть намного (на несколько порядков) выше. Это позволяет существенно повысить точность измерения и снизить время измерения, что особенно важно для исследования быстроменяющегося потенциала на поверхности. При этом дос-° тигается повышение надежности устройства, поскольку соприкосновении чается за счет ких колебаний.

поломка зонда при его с поверхностью исклюотсутствия механичес-

Claims

Устройство ностного потенциала, для измерения поверхсодержащее зонд, усилитель электрического сигнала и подсоединенный к его выходу регистратор, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в качестве зонда использается металлизированный световод, на рабочий торец которого нанесен . слой фотополупроводника, подсоеди ненного по периметру к металлизации световода, а к другому торцу металлизированного световода подстыкован $ источник света, модулированный по яркости, причем вход усилителя электрического сигнала подсоединен к металлизации металлизированного световода.