SU150937A1

SU150937A1 - Device for conducting galvano- and thermomagnetic studies of samples of semiconductor materials

Info

Publication number: SU150937A1
Application number: SU693359A
Authority: SU
Inventors: В.А. Кокошкин
Original assignee: В.А. Кокошкин
Priority date: 1961-01-13
Filing date: 1961-01-13
Publication date: 1961-11-30

Description

Известные устройства дл проведени гальвано и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов, выполненные в виде криостата, снабженного магнитной системой, в магнитном поле которой размещают исследуемый образец, не обеспечивают проведени исследований в широком диапазоне температур и напр женностей магнитного пол .The known devices for conducting galvano and thermomagnetic studies of samples of semiconductor materials, made in the form of a cryostat, equipped with a magnetic system, in a magnetic field of which the sample is placed, do not provide research in a wide range of temperatures and magnetic field strengths.

В предлагаемом устройстве расширение диапазона температур и капр женностей магнитного пол достигнуто зстановкой внутри криостата магнитного концентратора и размещением в зазоре «риостата нагревател , с которым контактирует исследуемый образец.In the proposed device, the expansion of the range of temperatures and cavities of the magnetic field is achieved by installing a magnetic concentrator inside the cryostat and placing a rhinostat heater in the gap, with which the sample under test contacts.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство; на фиг. 2-магниткый концентратор.FIG. 1 shows the described device; in fig. 2-magnetic hub.

Устройство -выполнено в виде криостата, внутри которого установлен магнитный концентратор 1, состо щий из двух частей и имеющий форму, близкую к выт нутому эллипсоиду вращени , разрезанному по осевой линии. Эллипсоид снабжен большой и малой полуос ми, что позвол ет уменьшить размагничивание концентратора. Концентратор / помещен в кварцевую трубку 2 с пришлифованной трубкой 5 и с помощью металлических лапок 4, прикрепленных к ст жным стойкам 5 с шайбами 6, служащими дл соединени двух частей концентратора, подвешен к внутренней кварцевой трубке 7. Концентратор / снабжен зазором 8, в котором размещен нагреватель (не показан на чертеже), с которым контактирует исследуемый образец 9. Провода JO от исследуемого образца и термопара 11 выведены через трубку 3. Величина зазора 5 регулируетс вклеенными керамическими вкладыщами 12. В верхней половине концентратора 1 размещена керамическа трубка J3 с термопарой медь - константан. Через штуцер 14 криостат соединен сThe device is made in the form of a cryostat, inside of which a magnetic concentrator 1 is installed, consisting of two parts and having a shape close to an elongated ellipsoid of rotation, cut along an axial line. The ellipsoid is provided with a major and minor axes, which makes it possible to reduce the demagnetization of the concentrator. The concentrator / is placed in a quartz tube 2 with a ground up tube 5 and with the help of metal legs 4 attached to the studs 5 with washers 6 serving to connect the two parts of the concentrator suspended to the inner quartz tube 7. The concentrator / is provided with a gap 8 in which placed heater (not shown in the drawing), which is in contact with the sample 9. The wires JO from the sample and thermocouple 11 are brought out through the tube 3. The size of the gap 5 is controlled by glued ceramic inserts 12. At the top half of The hub 1 contains a ceramic tube J3 with a copper-constantan thermocouple. Through the fitting 14 the cryostat is connected to

№ 150937- 2 вакуумной системой, не изображенной на чертеже, дающей возможность с помощью форвакуумного насоса (не показан на чертеже) создавать в рабочем объеме давление до 1,5 рт.ст. или наполн ть криостат liHepTHbiM газом. Трубка 2, в которой помещен концентратор /, опущена в стаидартный сосуд Дюара 15 и на нее надет нагреватель 16. Дл выравнивани температурного пол на шайбы 6 надевают медный экран-/7, оклеенный изнутри стеклотканью. Изменение температуры от комнатной до 90° К и ее поддержание на заданном уровне осуществл ют путем изменени положени сосуда Дюара 15, уровн жидкого азота в нем, а также степени разрежени в рабочем объеме. При нагреваиии криостата сосуд 15 служит дополнительным тепловым экраном, изолирующим рабочий объем от внешних колебаний температуры. Внещнее магнитное поле устройства создаетс с помощью соленоида 18, представл ющего собой медную катушку. Дл уменьщени нагрева поверх обмотки соленоида навита медна трубка 19, служаща дл пропускани проточной воды.No. 150937-2 vacuum system, not shown in the drawing, making it possible with the aid of a booster pump (not shown in the drawing) to create in the working volume a pressure of up to 1.5 Hg. or fill the liHepTHbiM cryostat with gas. The tube 2, in which the concentrator is placed, is lowered into a standard Dewar vessel 15 and a heater 16 is put on it. To level the temperature of the floor, a copper screen- / 7, glued with fiberglass, is put on the washers 6. The temperature change from room temperature to 90 ° K and its maintenance at a predetermined level is carried out by changing the position of the Dewar 15 vessel, the level of liquid nitrogen in it, as well as the degree of vacuum in the working volume. When the cryostat is heated, vessel 15 serves as an additional heat shield, isolating the working volume from external temperature fluctuations. Outside, the magnetic field of the device is created by means of a solenoid 18, which is a copper coil. To reduce heating, a copper tube 19 is wound over the solenoid winding and serves to pass running water.

Описанное устройство дл проведени гальвано- и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов позвол ет производить исследовани напр женностей магнитного пол с точностью пор дка 0,5% дл низкотемпературной области и 2,5%-дл высокотемпературной и расширить диапазон температур до 800° К при напр женности магнитного пол пор дка 20000 эрстед. Расщирение диапазона температур может быть достигнуто путем применени жидкого водорода взамен жидкого азота и нагревани до более высоких температур, а расширение диапазона напр женностей магнитного пол - заменой материала концентратора на пермендюровый и увеличением мощности соленоида. Устройство может найти применение дл комплексного исследовани электрофизических свойств полупроводниковых материалов.The described device for conducting galvano- and thermomagnetic studies of samples of semiconductor materials makes it possible to study magnetic field strengths with an accuracy of the order of 0.5% for the low-temperature region and 2.5% to high-temperature region and expand the temperature range to 800 ° K with the strength magnetic field in the order of 20,000 oersted The expansion of the temperature range can be achieved by using liquid hydrogen instead of liquid nitrogen and heating to higher temperatures, and the extension of the magnetic field strength range by replacing the hub material with a permendur and increasing the power of the solenoid. The device can be used for the integrated study of the electrophysical properties of semiconductor materials.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл проведени гальвано- и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов, выполненное в виде криостата, снабженного магнитной системой, в магнитном поле которой размещают исследуемый образец, отличающеес тем, что, с целью проведени исследований в широком диапазоне температур и напр женностей магнитного пол , внутри криостата установлен магнитный концентратор, снабженный зазором в «OTOpoiM размещен нагреватель, контактирующий с исследуемым образцом подключенным к источнику регулируемого напр жени .A device for conducting galvano- and thermomagnetic studies of samples of semiconductor materials, made in the form of a cryostat, equipped with a magnetic system, in a magnetic field of which the sample is placed, characterized in that, in order to conduct research in a wide range of temperatures and magnetic field strengths, inside the cryostat a magnetic concentrator is installed, equipped with a gap in the “OTOpoiM”, a heater is placed in contact with the test sample connected to a source of controlled voltage.

ff

KSaojijnm системеKSaojijnm system

13 t13 t

Фаг. 2 Phage. 2