SU731402A1

SU731402A1 - Устройство дл измерени концентрации носителей тока в полупроводнике

Info

Publication number: SU731402A1
Application number: SU772559436A
Authority: SU
Inventors: Альгирдас Мечислово Виткус; Альбертас Казио Лауринавичус; Юрас Карлович Пожела
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Полупроводников Ан Литовской Сср
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1980-04-30

Description

1

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике.

Известно устройство дл измерени концентрации носителей тока в полупроводнике, содержащее сверхвысокочастотный генератор, подключенный через последовательно соединенные аттенюатор и основной канал направленного ответвител к размещенному между полюсами электромагнита отрезку волновода, продольна ось которого ориентирована перпендикул рно плоскост м полюсов электромагнита, а к его выходному концу прижат исследуемый образец полупроводника, установленный с возможностью перемещени в направлении, перпендикул рном продольной оси отрезка волновода , при зтом к выходному плечу вторичного канала направленного ответвител подключен детектор, соединенный с индикатором 1.

Однако известное устройство имеет низкую разрешающую способность.

Цель изобретени - повыщение разрешающей способности.

Дл этого в устройстве дл измерени концентрации носителей тока в полупроводнике.

содержащем сверхвысокочастотный генератор, подключенный через последовательно соединенные аттенюатор и основной канал направленного ответвител к размещенному между полюсами электромагнита отрезку волновода, продольна .ось которого ориентирована перпендикул рно плоскост м полюсов электромагнита, а к его выходному концу прижат исследуемый образец полупроводника, установленный с возможностью перемещени в направлении, перпен10 дикул рном продольной оси отрезка волновода, при этом к выходному плечу вторичного канала направленного ответвител подключен детектор , соединенный с индикатором, отрезок вол- . новода выполнен гребневым с шириной гребн ,

15 соответствующей 0,3 ширины отрезка волновода .

На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - вид выходного конца отрезка волновода.

20

Устройство дл измерени концентрации носителей тока в полупроводнике содержит сверхвысокочастотный генератор 1, подключенный через последовательно соединенные аттенюатор 2 и основной канал направленного ответвител 3 к размещенному между полюсами электро магниту 4 отрезку 5 волновода, продольна ось которого ориентирована перпенднкул рно плоскост м полюсов электромагнита 4, а к его выходному концу прижат исследуемый образец 6 полупроводника, установленный с возмож ностью перемещени в направлении, перпендикул рном продольной оси отрезка 5 волновода , при этом к выходному плечу вторичного канала направленного ответвител 3 подключен (детектор 7, соединенный. с индикатором 8, причем отрезок 5 волновода выполнен гребневым с шириной d гребн 9, составл ющей 0,3 щири ныа отрезка 5 волновода. Цепь обмотки электромагнита 4 подключена к блоку 10 питани . Индикатор 8 состоит из усилител 11 и двухкоординатного самописца 12, подключенного к резистору 13. Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец 6 полупроводника прижимают к выходному концу отрезка 5 волновода . При зтом практически закорачиваетс отрезок 5 волновода и по поверхности исследуемого образца 6 протекают СВЧ токи, кото . рые имеют максимум в зазоре, заключенном гребнем 9 и щирокой стенкой отрезка волновода. Это в свою очередь приводит к соз данию магнитного пол СВЧ волны у поверхности исследуемого образца 6, которое тоже имеет резко выраженный максимум в этом же зазоре. Электрическое поле же в зазоре практически равно нулю. Такое распределение магнитного пол в площади поперечного сечени отрезка 5 волновода приводит к тому, что при включении внешнего магнитного пол , геликон на волна в исследуемом образце 6 возбуждаетс в основном только в объеме, наход щегос напротив зазора гребень 9 - цшрока стенк отрезка 5 волновод Последнее обсто тельство

ас.с - о-в-в Г(вЧв)- 2 |в-в н

Г

аЛ2

е-ии-а (в-в)

где в и В - напр женность магнитного пол двух соседних геликонных резонансов .

Таким образом, вьшолнение отрезка 5 волновода гребневым позвол ет уветшчить разрешающую способность устрюйства по площади зондировани по сравнению с прототипом.

Выбор отношени ширины гребн 9 к ширине отрезка 5 волновода равным 0,3 дает наилучшую разрешающую способность. Дальнейшее уменьшение этого отношени приводит к 5 ухудшению.

(B-bfJ

0)4 .

мЗ.

JC

Claims

Формула изобретени Устройство дл измерени концентрации носителей тока в.полупроводшгке, содержащее сверхвысокочастотный генератор, подключенный через последовательно соединенные аттенюатор к основной канал направленного ответвител к размещенному между полюсами электромагнита отрезку волновода, продольна ось которого ориентирована перпендикул рно плоскост м полюсов электромагнита, а к его выходному концу прижат исследуемый образец полупроводника , установленный с возможностью св зано с тем, что геликонна волна может возбуждатьс только мапштной компонентой электромагнитной волны. Измен напр женность внецшего магнитного пол , добиваютс возникновени геликокного резонанса в объеме исследуемого образца 6, наход щегос напротив зазора гребень 9 -- широка стенка отрезка 5 волновода. Геликонный резонанс про вл етс уменьщением отраженного от исследуемого образца 6 сигнала до минимального значени . Отраженный сигнал через р)аправленный ответвитель 3 поступает на детектор 7, где детектируетс и подаетс на вход усилител 11. С выхода усилител II сигнал поступает на Y-вход двухкоординатного самописца 12. На Х-вход двухкоординатного самописца 12 подаетс напр жение , снимаемое с резистора 13, которое пропорционально величине магнитного пол . При известной величине резонансного магнитного пол концентрацию носителей тока определ ют по формуле ои-а где с 3 Ю м/сек; .6.1б Кл; ёо 8,85;. Ф/м; N - целое число, обозначающее пор док геликонного резонанса; Sj диэлектрическа посто нна решетки материала исследуемого образца 6; О) - частота СВЧ сигнала; d - толщина исследуемого образца 6; В - напр женность магнитного пол , при которой наступает геликонный резонанс N-ro пор дка. Если пор док геликонного резонанса неизвестен , то концентрацию носителей тока определ ют по формуле

перемещени в направлении, перпендикул рном продольной оси отрезка волновода, при этом к выходному плечу вторичного канала направленного ответвител подключен детектор, соединенный с индикатором, отличающеес тем, что, с целью повыщени разрешающей способности, отрезок волновода, выполнен гребневым с шириной гребн , составл ющей 0,3 ширины отрезка волновода .

Источники информащ1и, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 456203, кл. G 01 R 31/32, 1972 (прототип).