Датчик для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стержней Советский патент 1984 года по МПК G01N22/00 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Известен датчик для измерения параметров полупроводников, содержащий отрезок волновода, в который помещаютНСследуемый полупроводниковый образец, и по величине, прошедшей через отрезок волновода мощности, опре деляют параметры полупроводникового образца lj, Однако этот датчик не позволяет измерять параметры полупроводников в широком диапазоне значений. Наиболее близким к изобретению техническим решением является датчик для измерения удельного сопротивлени полупроводниковых стержней, содержащий прямоугольный волновод с соосными отверстиями в широких стенках, над которыми размещены четвертьволно вые короткозамкнутые отрезки коаксиальной линии с полыми центральными проводниками для введения исследуемого полупроводникового стержня . Однако известный датчик также име ет малый диапазон измеряемых удельных сопротивлений. Цель изобретения - расширение диа пазона измеряемых удельных сопротивлений. Для достижения цели в датчике для измерения удельного сопротивления полупроводниковьгх стержней, содержащем прямоугольный волновод с соосными отверстиями в широких стенках, на которыми размещены четвертьволновые короткозамкнутые отрезки- коаксиальной линии с полыми центральными проводниками для введения исследуемого полупроводникового стержня, между одним из четвертьволновых короткозамкнутых отрезков коаксиальной лини и широкой стенкой прямоугольного волновода установлен отрезок полого цилиндра длиной L , определяемой неравенством Х/4 4 L 71/2, где 7i длина рабочей волны в свободном пространстве . На чертеже приведена конструкция датчика для измерения удельного сопротивления полупроводниковых стерж- ней. Датчик для измерения удельного сопротивленияполупроводниковых стер ней содержит прямоугольный волновод 1 с соосными отверстиями 2, над кото рыми размещены четвертьволновые короткозамкнутые отрезки 3 коаксиальной линий с полыми центральными проводниками 4 для введения исследуемо- го полупроводникового стержня 5, а также отрезок полого цилиндра 6, размещенный между одним из четвертьволновых короткозамкнутых отрезков 3 коаксиальной линии и одной из широких стенок прямоугольного волновода 1, при зтом длина L отрезка полого цилиндра 6 определяется неравенством Tk /4., где 7 - длина раб.очей волны в свободном пространстве. Датчик для измерения удельного сопротивления полупроводниковьгх стержне й работает следующим образом. Для проведения измерений прямоугольный волновод 1 подключается к источнику СВЧ и системе индикации СВЧ сигнала. Удельное сопротивление исследуемого полупроводникового стержня 5 определяется по затуханию , СВЧ сигнала, прошедшего через датчик. В основе действия данного датчика для измерения удельного сопротивления полупроводникового стержня лежит компенсация индуктивного сопротивления исследуемого полупроводникового стержня 5 последовательно соединенным емкостным сопротивлением, которое реализуется с помощью четвертьволнового короткозамкнутого отрезка 3 коаксиальной линии, образованной отрезком полого цилиндра 6, исследуемым полупроводниковым стержнем 5 и четвертьволновым короткозамкнутым отрезком 3 коаксиальной линии. Входное сопротивление 2 такой коаксиальной линии является при указанных размерах отрезка полого цилиндра 6 емкостным. При I ( Z г где 7, j дуктивное сопротивление исследуемого полупроводникового стержня 5, полное реактивное сопротивление в прямоугольном волноводе /1 Z + 2 2 обращается в нуль, а выражение для определения затухания Л , вносимого полупроводниковым стержнем, имеет вид o6(fvB) .1), где Г - активное сопротивление исследуемого полупроводникового стержня 5. 3 Таким образом, оС определяетсяг только активным сопротивлением .исследуемого полупроводникового стержня 5. 1112265 t Диапазон измеряемых удельных сопротивлений полупроводниковых стеря ней 5 в предлагаемом датчике на два порядка шире, чем в известном.

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬ-. НОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТЕРЖНЕЙ, содержащий прямоугольный волновод с соосными отверстиями в широких стенках, над которыми размещены четвертьволновые короткозамкнутые отрезки коаксиальной линии с полыми центральными проводниками для введения исследуемого полупроводникового стержня, отличаю щийс я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых удельных сопротивления, между одним из четвертьволновых Короткозамкнуть1х отрезков коаксиальной линии и широкой стенкой прямоугольного волновода установлен отрезок полого цилиндра длиной L , определяемой неравенством Л/4 ., где Д - длина рабочей волны в свободном пространстве.