Измерительный ртутный зонд Советский патент 1983 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах для контроля однородности распределе ния электрофизических параметров по поверхности полупроводниковых и диэлектрических материалов. По основному авт. св. № 974463 известен измерительный ртутный зонд используемый преимущественно в измерительных устройствах для контроля однородности электрофизических параметров по поверхности полупроводниковых и диэлектрических материалов, содержащий диэлектрический диск со сквозным аксиальным капилляром, заполненным ртутью, и механизм перемещения ртути, выполненный в виде нагревателя и соединенной с капилляром замкнутой емкости, заполненной диэлектрической жидкостью и ртутью, между которыми расположена мембрана причем нагреватель расположен над мембраной Г1 J. Недостатками этого устройства являются нестабильность давления ртути при изме {ении температуры окружающей среды, возможность потери ртути при избыточном давлении выше заданного, недостаточная точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что измерительный ртутный зонд снабжен дополнительным капилляром, запол ненным газом, электродом с диэлектри ческим покрытием и измерителем емко ти с регулятором тока нагревателя, причем электрод расположен внутри дополнительного капилляра, один конец которого сообщается с емкостью, заполненной ртутью, а другой герметизирован, при этом элекфрод соединен с измерителем ёмкости, другой вход которого соединен с ртутью, а выход измерителя емкости соединен с регулятором тока нагревателя. На черте.же схематично изображен измерительный ртутный зонд, разрез. Измерительный ртутный зонд содер жит намагниченную иглу 1, магнит 2, на котором закреплена зги кнутая емкость 3 механизма перемещения рту ти, включающего полость 4, заполнен ную диэлектрической жидкостью, нагреватель 5, капилляр б, сообщающийс с полостью 7, заполненной ртутью. Капилляр б расположен аксиально в отверстии диэлектрического несмачиваемого ртутью диска 8. Электрический .контакт 9 между ртутью и магнитом 2 иглы 1 выполнен из металла, невзаимодействующего с ртутью. Полости 4 и 7 разделены мембраной 10. Замкнутая емкость 3 снабжена дополнительным капилляром 11, заполненным газом, один конец которого герметично запаян, а другой сообщается с полостью 7, заполненной ртутью. Внутри капилляра 11 размещен электрод 12, поверхность которого покрыта тонкой диэлектрической пленкой 13. Электрод 12 подключен к измерителю 14 емкости, выход которого сое- динен с регулятором 15 тока нагревателя 5. Измерительный ртутный зонд работает следующим образом. Исследуемый образед вводят в контакт с поверхностью. При нагреве в полости 4 диэлектрическая жидкость расширяется и посредством мембраны 10 оказывает давление на ртуть полости 7, которая вытесняется в капилляре 6 до соприкосновения с поверхностью исследуемого образца и в капилляре 11, сжимая имеющийс.я там газ. В зависимости от изменения величины давления ртут-и меняется объем, заполненный газом, при этом.ртуть входит в капилляр 11 и вместе с электродом 12 образует переменный, конденсатор, электрически соединенный с измерителем 14 емкости, выход которого подключен к регулятору 15 тока нагревателя 5. При достижении заданной величины емкости регулятор 15 тока регулирует величину тока нагревателя 5 и поддерживает температуру и давление ртути на заданном уровне. , Использование системы автоматического регулирования давления ртути, содержащей капилляр, заполненный газом, один конец которого герметично запаян, а другой сообщается с полостью, заполненной птутью, внутри которого размещен электрод, покрытый тонкой диэлектрической пленкой, подключенный к измерителю емкости, выход которого подключен к регулятору тока нагревателя, позволяет уменьшить зависимость давления ртути от температуры окружающей среды, исключить потери ртути в системе, обеспечить возможность плавной регулировки давления ртути и точность измерений.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ РТУТНЫЙ ЗОНД по авт. св. № 974463, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительным капилляром, заполненным газом, электродом с диэлектрическим покрытием и измерителем емкости с регулятором тока нагревателя, причем электрод расположен внутри дополнительного капилляра, один конец которого сообщается с емкостью, заполненной ртутью, а другой герметизированj при зтом электрод соединен с измерителем емкости, другой вход которого соединен с ртутью, а выход измерителя емкости соединен с регулятором тока нагревателя. сл оо СХ)