Устройство для измерения дрейфовой скорости носителей тока Советский патент 1985 года по МПК H01L21/66 

2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что оптическая линия задержки выполнена в ииде линзовмх элементов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНА ДРЕЙФОВОЙ СКОРОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА, содержащее пикосекундный лазер, первый источник постоянного напряжения, микрополосковый держатель образца, соединенный первым выводом с индикаторным прибором, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений, оно снабжено первым и вторым оптоэлектронными ключами, первой и второй формирующими линиями, оптической линией задержки, вторым источником постоянного напряжения и полупроницаемым зеркалом, причем первая формирующая линия подключена между первым источником постоянного напряжения и первым оптоэлектронным ключом, подсоединенным к входу синхронизации индикаторного прибора, ,вторая формирующая линия - между вторым источником постоянного напряжения и вторым оптоэлектронным ключом, соединенным с вторым выводом микрою полоскового держателя образца, а пикосекундный лазер через полупроницаемое зеркало оптически связан с управляющим входом первого оптозлектронного ключа и через оптическую- линию задержки с управляющим входом второго оптоэлектронного ключа.

Нгзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении свойств по. упрово;гииков1лх материалов в сильных электрических полях как при их 1-; влени)1, так и при научных iH;i.(OBaHiiHX .

и;и15ретения - повьппение тг;чности измерений за счет перехоп, от регистрации формы импульсов тока к измерению их амптп1туды.

fla чрртеже показана блок-схема устройства.

Устройство для измерения дрейфоио Ч скорости Н1)сителей тока содержит гпкс секундный лазер 1, первый и liTopof источники 2 и 3 постояного напряжения, первую и вторую формирующие линии 4 и 5, первый и второй оптоэлектронные ключи 6 и 7, оптическую линию 8 задержки, микрополосков1)1й держатель 9 образца, И15дикатор . прибор 10, полупроницаемое черкало 1 1 .

К первой формирую цей линии 4 под ключен первый источник 2 питания и ттервый оптоэлектронный ключ 6, подключенный в цепь запуска индикаторнго прибора 10, второй оптоэлектронный ключ 7 подсоединен между держателем 9 образца через вторую формирующунт линию 5 к источнику 3 постояного напряжения. Импульсами пикосекундного лазера 1 через полупроницамое зеркало 11 освещается первый оп тоэлектронный ключ- 6 и через оптическую линию 8 задержки - второй опт(5электронный ключ 7 .

Устройство работает следующим образом. Лазером 1 генерируется импульс света. Этот импульс поступает на оптоэлектронный ключ 6, сопротивление которого падает, способствуя разряду заряженной при помощи источника 2 напряжения формирующей линии 4 и формированию электрического импульса, служащего для запуска индикаторного прибора 10. Часть

светового импульса 1 за,чс-оживается при помощи оптическо чинии 8 задержки на время, соответствующее времени срабатывания ,1 индикаторного прибора 10, noc:ie чего поступает на огггоэ.чектукщ}) ключ 7, который разряжает форми чющую линию 5, заряжаемую от источчика 3 напряжения, и на держател1 образца поступает электрический импульс короче, чем характерные jp мена накопления объемного заряда и развития лавинного пробоя в полупроводниковых материалах. Амплит-, импульса, поступающего на держатель 9 образца Vnew падения напряжения на образце (U.j/2-и„о ) (Uj - напряжение на источнике 3 постоянного напряжения, ампл1гг-дг; прошедщего через держател}) 9 образца на индикатор1-П;1й прибор 10 ,са) . По измеряемым вeJЧичинa t U с: возможно определить как сопротивление образца (U /2-Ur,p )/U пр (Zfj - волновое сопротивление м к юполоскового тракта), так и дрейфовую скорость носителей тока V Upip / (Zfjens) (n - концентрация но1:ителей тока, S - площадь поперечного сечения образца, е - единичный з;фяд Изменяя напряжение источ {ика 3, м( измерить полную зависимость дрейфовой скорости носителей тока от напряженности электрического поля i- об разце.

Повышение точности установления дрейфовой скорости при ее измерении пpeдлaгae fь м устройством обеспечивается тем, что надо регистрировать не форму импульсов, а их амплитуду, чем устраняется влияние искажений, вносимых вследствие ограниченной щирины пропускаемых частот измерительного тракта и индикаторного прибора .

Пикосекундная длительность этих импульсов обеспечивает постоянство концентрации носителей тока и одно31180817 4

родность электрического поля в об-фовые скорости по их значениям

разце. Искажения импульсов имеютв слабых электрических полях, где их

тот же характер во всем диапазонеможно просто определить .из гальваноэлектрических полей, в котором прово- магнитных измерений. Поэтому точдятся измерения, и можно измерять5 ность измерения ограничивается лишь

не абсолютные, а относительныечувствительностью индикаторного

величины, и устанавливать дрей-прибора.