Устройство для определения степени компенсации примесей в полупроводниках Советский патент 1993 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к лсспедовани- ям и анализу материалба с помощью электрических средств и пpeднsз ieчe fO для определения парзметрое полупроводников.

Цель изобрете - ия - упрощение, повышение оперативности и точности измарвНИИ.

На чертеже показа но устройство для определения степени компенсации пр / месей в полупроводниках.

Оно содержит э-талонный 1 и исследуемый 2 образцр,, усилители ЭДС Холла 3 ы 4, источник тока 5 эталонного образца, диффе- ренциальнь й операционный усилитель 6, измеритель 7 тока исследуемого образца.

Устройство работает следующим обра- зо.м.

Отношение коэффициентов усиления усилителей задают равным отношению толщин исследуемого 2 и эталонного 1 образ- цоа соответственно, Операционный усилитель б вырабатывает выходной сигнал таким образом, чтобы обеспечить равенстгзо выходного напряжения усилителя ЭДС Хояла 4 исследуемого обра.эца и выходного нзпрпжения усилителя ЭДС Холла 3 зталснного образца I. При З гоъ.; сбеспвчм- взетсй раоенстБо

,(1)

где Сз л С/1 - .озффь циепты усиления усили- тепой ЭДС Холла 3 и 4,

VH и Ун ЗДС Холле зталонног О к t-cc- ледуемого образцов. Поскольку

Cs/C4-d.,T/d,

где Озт к Л толщины эталонного исследуемого образцов соответственно,, то

Оэт VH.sr. d -V,.(3)

По отношению измеренных в одной температурной точке из области вымораживания гфимес значений ЭДС .Холла VH.ST./VM, заданных значе - ий токов 1/1эт. и известных толщин образцов dsr/d, а также известному значению степени .компенсзцим Кзт эталонного обра,Я1ца рассчи1ы8ается степень компенсации

i/..- 1 .1. fV-1 „ л .5Т.С1э/. I 1- ,л

| 1 1 1Ч - I / - - Iv

Vn а IgiJ

где i 5/i эт - токи ч.-эрез измеряемый и эталон- образць , ссстветстзенно.

Подставляя (3) в (4), получают выражение для определения мскомой степени ком- пенса ;л мм К:

К Ч 1+ fQb-1) f

1 /jc,T

Ьт.,

(5)

в которое входит лишь одиь из леряемый параглетр - ток исследуемого образца 1.

Таким образом, число измериемык па- раметровсокрзгцено вдвое, зтакясе у прощена расчетная форр.ула. Это поаиоляет повысить операт1.-;вкость измерэннй и точность спррдзлени ; степен: компенсации К

iipi/itviepHC в даа раза

Г1 р и м и р. Усилители ЭДС Холла 3 и 4 собирают по CTai-i/ iapTFiow схеме дкфферен- Ui -a/ibiioro усмлителя на операционных усилителях. Коэффициент усиления Сз

усилителя ЗДС чоллз 3 эталонного образца выбирают единице. Коэффициент ycH eiibin C/i уси/ ителя ЗДС Холла I выбирают в cooTi e iCTGM A с (2). испьп зниях ус- Г; )ойства толидикь ойрззцов одинакоаы

djiT/d . поэтому 1. Отличие Сз и С от одпиицу не превыи зет 0,005%. Дифферен- Ць13лы-:ый усилитель б выполняют И5 опера- ц; усилите/ге. Он обзспвчмвэет соотношение (1) с точностью lis хуже 0,01 %.

Для «oMepefin тока исследуемого образца мспо;;,г..; г |ультимеТр.

Сбрайць; германия, лагирг;заниого галлием, ьакрбплйют в гелиевом к|31 юстате между г 0/; осамй злектромэгнмта (В 0,5 Тл)

п поддерйсиваю при температуре 1,2 К. При токо 1эг - 1 о А в .- талояном образце, степень KOMnsiicauMH которого (Кэт 0,-Ю} известна, ЭДС УН.ЗТ. сэставляет 60 мВ. В иссле- flyeiviOM образце, ток которого I 2,0-10 А,

pacc fi TSHHa по формуле (5) искомая степень компенсац;/ к К состааляет 0.77.

(56) Блад П., Ортон Дж.В. Методы измере- ния злектрх; 5еск1/1х свойст1э полупроводни- ИОВ. - Ззрубех;нзя Радиозлектроникз, 1981,

Г.; 1, с. 3-50.

Автор:;; о й спэдотельство СССР

№ 707455 . G 01 N 27/00, 1980,

Редактор

Техред М.Мо.ргентал

3183

Тираж НПО Поиск Роспатента 113035. Москва. Ж-35, Раушская наЪ., 4/5

Корректо Подписн

Произердственно-издятельский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

аЪ., 4/5

Корректор О. Густи Подписное