Импульсное устройство для регистрации распределения напряженности электрического поля в материале Советский патент 1984 года по МПК G01R29/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения распределения электрофизических параметров проводящих материалов. Известны устройства для определе ния распределения напряженности электрического поля в полупроводниках, содержатие электронную пушкУ или лазер, систему, обеспечивающую сканирование электронного или лазер ного луча, регистрирующую аппаратуру, источник питания, основанные на том, что концентрация локально гене рированных неравновесных электронно дырочных пар функционально связана с напряженностью электрического поля в точке генерации, ij , Недостатком известных устройств является малая точность измерения, вызванная вносимыми в исследуемый материал возмущениями, Наиболее близким к предлагаемому является импульсное устройство для регистрации распределения напряженности электрического поля в материа ле, .содержащее генератор прямоуголь ных импульсов, соединенный с клеммами для подключения образца, расположенного на координатном столике емкостной зонд, соединенный с входом усилителя, и двухкоординатный регистратор 2 . Однако это устройство не содержи технических средств для дифференцирования полученного результата по координате, а графическое диЛЛеренцирозание характеризуется низкой точностью и связано с брльпшми затратами времени, Цель изобретения - повышение точ ности и быстродействия измерений. Поставленная цель достигается тем, что в импульсное устройство дл регистрации распределения напряженности электрического поля в материа ле, содержащее генератор прямоуголь ных импульсов, соединенный с клеммами для подключения образца, распо ложенного на координатном столике, емкостной зонд, соединенный с входом усилителя, и двухкоординатный регистратор, введено вычитающее уст ройство, первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход - с выходом запускающего генератора, подключенного к выходу гене ратора прямоугольных импульсов, а выход - с первым входом двухкоординатного регистратора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя перемещения координатного -столика. На чертеже приведена функциональ ная- схема устройства. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, соединенны с клеммами для подключения исследуе мого образца 2 материала, расположенного на координатном столике 3, емкостной зонд 4, расположенный в непосредственной близости от образца 2 и соединенный с входом усилителя 5, выход которого подключен к первому входу вычитающего устройства б. Второй вход вычитающего устройства б соединен с выходом запускающего генератора 7, подключенного к генератору 1 прямоугольных импульсов. Выход вычитающего устройства 6 подключен к первому входу двухкоординатного регистратора 8, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 9 перемещения координатного столика. Устройство работает следующим образом. С генератора 1 прямоугольных импульсов на исследуемый образец 2 поступают с частотой СО и длительностью t прямоугольные импульсы. Частота и длительность импульсов выбираются такими, чтобы в материале успело бы установиться стационарное распределение электрического поля, а за время между импульсами система бы успела вернуться в исходное состояние. Координатный столик 3 вместе с закрепленными на нем исследуемым образцом 2 перемещается с некоторой постоянной скоростью V относительно -емкостного зонда 4. К моменту прихода на исследуемый материал очередного импульса, вследствие которого в материале устанавливается каждый раз одно и то же распределение электрического поля, зонд находится в различных точках исследуемого материала, равноудаленных друг от друга на расстояние, которое равно перемещению зонда относительно . движущегося со скоростью материала за интервал времени между импульсами Т 1/ы. На выходе усилителя.5 . формируются импульсы длительностью i,. следующие с частотой со , причем амплитуда каждого пропорциональна величине электрического потенциала точки материала; в которой находился емкостной зонд 4.в момент прихода очередного импульса на образец. Импульсы.с усилителя поступают на вход вычитающего устройства, выдающего разность ат- плитуд между каждым предыдущим и следующим за ним ВО времени импульсами. С запускающего генератора 7 на вход вычитающего устройства 6 поступают импульсы запуска с (Регулируемой длительностью и задержкой синхронно с импульсами, вырабатываемьми генератором 1 прямоугольных импульсов. Полученная разность амплитуд каждого последующего и предыдущего импульсов поступает на первый вход двухкоординатного регистратора, на

3 1129562

второй вход которого поступает сиг костной зонд в процессе своего двинал с линейного преобразователя 9жения относительно исследуемого маперемещения координатного столика 3,териала, причем расстояние между точс закрепленными на нем материаломками - измерительную базу - можно

относительно емкостного зонда взадать сколь угодно малой путем /

электрический сигнал.5 уменьшения скорости V и увеличения

Таким образом, устройство позво-частоты О , в то время какютношеляет с большой точностью и малыминие разности электрических потенциазатратами времени регистрировать раз- лов точек, отнесенное к расстоянию

.ность электрических потенциалов меж-между точками, тем ближе к значению

ду каждыми соседними точками в ма-10 напряженности электрического поля,

териале, через которые проходит ем--чем меньше расстояние между точками.

ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕН- , нести ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В МАТЕРИАЛЕ, содержащее генератор прямоугольных импульсов, соединенный с клеммами для подключения образца, расположенного на координатном столике, емкостной зонд, соединенный с входом усилителя, и двухкоординатный регистраторг, отличающее с я тем,.что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, в него введено вычитающее устройство, первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй - с выходом запускающего генератора, подключенного к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход - с первым входом двухкоординатного регистратора, второй вход которого I соединен с выходом преобразователя перемещения координатного столика.