Устройство для измерения электропроводности и термоэлектродвижущей силы полупроводников в твердом и жидком состояниях Советский патент 1986 года по МПК G01R31/00 

ческих свойств полупроводников. Цель изобретения - повышение точности измерения. Исследуемый образец размещен в измерительной ячейке 6, выполненной в виде вертикальной кварцевой трубы 6, установленной на кварцевом диске 8. Сверху ячейка 6 закрыта графитовым колпаком 9 с кварцевой крышкой 10, а снизу - графитовой пробкой П. Предусмотрены тепловые экраны 12, охватывающие измерительную

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено .для использовани) при исследованиях физических свойств полупроводников.

Цель изобретения - повьшение точ- ности измерения за счет предотвращения колебаний сечения образца и исключение погрешности, обусловленной ошибками в определении сечения.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит водоохлаждае- мьй корпус 1, основание 2, кольцевую резиновую прокладку 3, штуцер 4. Внури корпуса 1 размещены печь 5, выполненная из трех секций (Я, Ь , с ) нагревателя, измерительная ячейка 6 с исследуемым образцом 7, выполненная в виде вертикальной кварцевой трубки, установленной на кварцевом диске 8, закрытой сверху графитовым колпаком 9 с кварцевой крышкой 10, а снизу - гранитовой пробкой 11 и окруженной тепловыми экранами 12. Вертикальное крепление измерительной ячейки 6 осуществлено с помощью стержней 13, прижатие - вспомогательными кварцевыми дисками 14 и грузом 15, а регулирование по высоте - посредством вспомогательных кварцевых трубок 16. По образующей измерительной ячейке 6 на расстоянии 25- 30 мм просверлены два отверстия диаметром 3 мм, в которые плотно вставлены графитовые колпачки 17. В сверления колпачков. 17 пропущены рабочие термопары 18, В основании 2 просвер- леш отверстия, через которые с помощью вакуумных уплотнений выведены

ячейку 6. Температурное поле по высоте регулируют при помощи верхней (а) и нижней (с) Секций. Электропроводность определяют двухзондовым методом по компенсационной схеме на постоянном токе при двух его направлениях посредством зондов 19 и термопар 18. Электропроводность и тер- мо-ЭДС измеряют при температурах до 1200 С в вакууме или в атмосфере инертного газа. 1 ил.

термопарные 18 и токовые 19 зонды. Размеры измерительной ячейки 6, необходимые при расчете электропроводности исследуемого образца 7, определяются предварительно.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий объем корпуса 1 после ва- куумирования заполняют аргоном под

давлением 5-6 атм. Откачку и заполнение инертным газом рабочего объема производят через штуцер 4. Исследуе- образец нагревают до температуры плавления, и измерение электропроводности и термо-ЭДС производят при ступенчатом нагреве и охлаждении. Общий температурный уровень создают средней секцией (ь) нагревателя печи 5. Температурное поле по высоте регулируют при помощи верхней (а) и нижней (с) секций.

Электропроводность определяют, двухзондовым методом по компенсационной схеме на постоянном токе при двух его направлениях. Падение напряжения между токовыми зондами 19 снимают одноименными ветвями рабочих термопар 18, его величину, в зави1 симости от сопротивления исследуемо-- го образца 7, измеряют низкоомным или высокоомным потенциометром.

При измерении термо-ЭДС по длине исследуемого образца 7 создают гра- диент температуры 15-20 с, который вблизи температуры плавления уменьшают до 7-8°С. Перепад температуры ЛТ на образце 7 и его температуру

определяют хромель-алюмелевыми термопарами 18, холодные концы которых термостатируют при . Для определения термо-ЭДС измеряют ЭДС между алю- мелевыми и хромелевыми ветвями термо- пар, контактирующими с образцом 7.

Предлагаемое устройство позволяет измерять электропроводность и тер- мо-ЭДС при температурах до 1200 С в вакууме или в атмосфере инертного . . газа, а при замене кварцевой рабочей ячейки апундовой и использовании вольфрам-рениевьЬс термопар можно про- водить измерения от комнатной темпе- рату1иа до ISOO C. Максимальная относительная погрешность при измерении электропроводности не превышает 2,5%, а при измерении термо-ЭДС - 4%.

Составитель Л.Морозов Редактор Т.Митейко Техред И.Гайдош Корректор Е.Сирохман

Заказ 1610/53 Тираж 728Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобретени,я

Устройство для измерения электропроводности и термоэлектродвижущей силы полупроводников в твердом и жидком состояниях, содержащее водоохлаж- даемый корпус, внутри которого размещены измерительная ячейка с исследуемым образцом, печь и электрический блок измерения, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительная ячейка выполнена в виде вертикальной кварцевой трубки, установленной на кварцевом диске, закрытой сверху графитовым колпако 1 с кварцевой крышкой, снизу - графитовой пробкой и окруженной тепловыми экранами, а печь - в виде трех секций нагревателя, намотанных на кварцевую трубку.

Изобретение предназначено для использования при исследовании физиi