SU930160A1

SU930160A1 - Device for measuring uhf field distribution in semiconductor sample

Info

Publication number: SU930160A1
Application number: SU802994512A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Конин; Александр Владимирович Приходько; Константинас Константино Репшас
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Полупроводников Ан Литсср
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1982-05-23

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ(5) DEVICE FOR MEASURING DISTRIBUTION

СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ ОБРАЗЦЕUltrahigh Frequency Field in a Semiconductor Specimen

II

Изобретение относитс к технике СВЧ.This invention relates to a microwave technique.

Известно устройство дл измерени сверхвысокочастотного пол в полупроводниковом образце, содержащее отрезок волновода и исследуемый образец в виде тонкого стержн , параллельного вектору сверхвысокочастотного электрического пол ТЕ 1.A device for measuring a microwave field in a semiconductor sample is known, comprising a waveguide section and a test sample in the form of a thin rod parallel to the vector of the microwave electric field TE 1.

Это известное устройство не позвол ет измер ть распределение сверхвысокочастотного электрического пол в исследуемом образце.This known device does not measure the distribution of the microwave electric field in the sample under study.

Известно также устройство дл измерени распределени сверхвысокочастотного пол в полупроводниковом образце, содержащее отрезок волновода, подключенный к источнику сверхвысокочастотных колебаний и индикатору 2.It is also known a device for measuring the distribution of a microwave field in a semiconductor sample, comprising a waveguide piece connected to a source of microwave oscillations and an indicator 2.

Однако это известное устройство имеет малую разрешающую способность.However, this known device has a low resolution.

Цель изобретени - повышение разрешающей способности.The purpose of the invention is to increase the resolution.

Поставленна цель достигаетс тем, что в, известное устройство введен дополнительный отрезок волновода с короткозамыкател ми на концах, имеющий общую широкую стенку с отрезком волновода, в которой выполнена щель св зи, между щелью св зи и проТиво- положными широкими стенками отрезков волновода установлены концентраторы электрического пол из диэлектрика The goal is achieved by the fact that, in the known device, an additional waveguide segment with short-circuits at the ends is inserted, having a common wide wall with a waveguide segment, in which a communication slot is made, electrical concentrators are installed between the communication gap and protivivo-wide walls of the waveguide segments dielectric floor

to с высокой диэлектрической проницаемостью , а в дополнительном отрезке волновода на рассто нии - (2п-ь 1), где ,1,2,...; Х- длина рабочей волны, от концентратора электриIS ческого пол размещен зонд св зи с индикатором, при этом в отрезке волновода концентратор электрического пол установлен с зазором по отношению к общей широкой стенке дл раз20 мещени в нем полупроводникового образца.to with high dielectric constant, and in the additional segment of the waveguide at a distance - (2n-1), where, 1,2, ...; X is the working wavelength, from the concentrator of the electric field, a communication probe with an indicator is placed; in the segment of the waveguide, the concentrator of the electric field is installed with a gap in relation to the common wide wall to accommodate the semiconductor sample in it.

На чертеже приведена конструкци .устройства.The drawing shows the design of the device.

Устройство дл измерени распределени сверхвысокочастотного пол в полупроводниковом образце содержит отрезок.1 волновода, подключенный к источнику сверхвысокочастотных колебаний и индикатору (не показаны), и дополнительный отрезок 2 волновода с короткозамыкател ми 3 и 4 на концах , имеющий общую широкую стенку с отрезком 1 волновода, в которой выполнена щель 5 св зи, между которой и противоположными широкими стенками отрезков 1 и 2 волновода установлены концентраторы 6 и 7 электрического пол из диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью, при этом в дополнительном отрезке 2 волновода на рассто нии K/k(2n 1) от концентратора 7 электрического пол размещен зонд 8 св зи с индикатором , а в отрезке 1 волновода концентратор 6 электрического пол установлен с зазором по отношению к общей широкой стенке дл размещени в нем полупроводникового образца 9.A device for measuring the distribution of the microwave field in a semiconductor sample contains a waveguide section 1 connected to a source of microwave oscillations and an indicator (not shown), and an additional segment 2 of waveguide with short circuits 3 and 4 at the ends, having a common wide wall with waveguide segment 1, in which the connection slot 5 is made, between which and the opposite wide walls of the waveguide sections 1 and 2 are installed the hubs 6 and 7 of the electric field of a dielectric with a high dielectric permeability, while in the additional segment 2 of the waveguide at a distance K / k (2n 1) from the hub 7 of the electric field a probe 8 is placed with the indicator, and in the segment 1 of the waveguide the hub 6 of the electric field is installed with a gap relative to the common wide wall for placing a semiconductor sample 9 therein.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Волна , распростран юща с по отрезку 1 волновода, создает СВЧ электрическое поле в исследуемом ; полупроводниковом образце 9. Область полупроводникового образца 9, расположенна под щелью 5 св зи, возбуждает в ней, а следовательно, и в перестраиваемом резонаторе, образованном дополнительным отрезком 2 волновода и короткозамыкател ми 3 и +, электромагнитные колебани . Перемеща короткозамыкатели 3 и , добиваютс услови резонанса, т.е. чтобы частота собственных колебаний резонатора совпадала с частотой волны ТЕ . Через зонд 8 св зи, расположенный в области максимума электрического пол в резонаторе, энерги СВЧ колебаний подаетс в индикатор , например детектор, который выдел ет амплитуду колебаний, пропорциональной СВЧ полю в области полупроводникового образца 9 под щелью 5.A wave propagating along segment 1 of the waveguide creates a microwave electric field in the studied one; the semiconductor sample 9. The region of the semiconductor sample 9, located under the communication gap 5, excites in it, and consequently, in a tunable resonator formed by an additional segment 2 of the waveguide and short circuits 3 and +, electromagnetic oscillations. Moving the shorting switches 3 and, achieve resonance conditions, i.e. so that the natural frequency of the resonator coincides with the frequency of the TE wave. Through the communication probe 8, located in the region of the maximum electric field in the resonator, microwave energy is fed to an indicator, such as a detector, which emits an amplitude of oscillations proportional to the microwave field in the region of the semiconductor sample 9 under slit 5.

Перед началом изм.ерени производитс калибровка устройства. Дл этого под щелью 5 располагаетс стерженьBefore starting the measurement, the device is calibrated. For this, a rod is located under slot 5.

ИЗ исследуемого полупроводника, размеры которого выбраны так, что поле в нем совпадает с полем ,в отрезке 1 волновода.From the investigated semiconductor, whose dimensions are chosen so that the field in it coincides with the field, in segment 1 of the waveguide.

При измерени х короткозамыкатели 3 и перестраиваютс так, чтобы получить максимальный сигнал на индикаторе . In the measurements, the shorting switches 3 and are rearranged so as to obtain the maximum signal on the indicator.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более высокую разрешающую способность.The proposed device in comparison with the known has a higher resolution.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the distribution of a microwave field in a semiconductor sample, containing a waveguide piece connected to a source of microwave oscillations and an indicator, characterized in that, in order to increase the resolution, an additional waveguide piece with short circuits at the ends, having a common wide wall with a waveguide piece In which a communication slot is made, electrical concentrators are installed between the communication gap and opposite wide walls of the waveguide sections. floor of a dielectric with a high dielectric constant, and in the additional segment of the waveguide at a distance of X / 4 (2n - "- 1), where n is 0,1,2, ...; And the working wavelength, from the electrical field concentrator, is placed a communication probe with an indicator, while in the waveguide section, the electrical field concentrator is installed with a gap relative to the common wide wall to accommodate a semiconductor sample in it.

Sources of information taken into account in the examination

1, Denis, VI., Pozhela, Yu. Hot electrons. Vilnius, Minthys, 1971,

,with. 133.

2, Denis V.I. et al. Investigation of the distribution of the microwave electric field in a semiconductor rod placed in a rectangular waveguide. Lit. physical compilation. 1978, XVIII, No. 6, p. (prototype).

-Tf

-6