Датчик для измерения параметров полупроводниковых материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N22/00 

1332205

зобретение относится к радиоизмепого ру ис эл с н р

рительной технике и может использоваться для определения электрофизических параметров пластин и эпитакси- апьных структур полупроводниковых материалов.

Цель изобретения - обеспечение неразрушающего контроля материалов произвольной формы.

На чертеже приведена конструкция датчика для измерения параметров полупроводниковых материалов.

Датчик для измерения параметров полупроводниковых материалов содержит приемный и передающий тракты, выполненные в виде диэлектрической подложки 1 , на одной стороне которой нанесено заземляющее основание 2, а на другой - два взаимно перпендикулярных полосковых проводника.3 и 4, выполненные с зазором 5 в области их пересечения, магнитную систему, состоящую из источника 6 питания и электромагнита, на одном из полюсов 7 которого размещено заземляющее основание 2.

Датчик для измерения параметров полупроводниковых материалов работает следующим образом.

На поверхность полосковых проводников 3 и 4, образующих две полоско- вые линии, перекрывая область их пересечения, накладывают исследуемый полупроводниковый материал 8. В отсутствии магнитного поля В электромагнитная волна от генератора распространяется только в передающем тракте и не проходит в приемный. В области исследуемого материала 8 над зазором 5 в полосковом проводнике 3 протекает Электрический ток с частотой возбуждающей электромагнитной волны и плотностью, пропорциональной напряженности электрического поля Е и удельной проводимости 6 исследуемого материала В j со 6 Е. .

Если напряженность возбуждающего электрического поля Е пропорциональн а мощности Р

8X1

сигнала на входе по- 6X1 Ё , то

лоскового проводника мощность сигнала на его выходе HBUKI оказывается пропорциональной плотности тока в исследуемом материгше 8 над аазором в проводнике 4.

ВИНИЛИ Заказ 3825/39 Тираж 776

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При наложении внешнего магнитного поля с индукцией В, перпендикулярного исследуемому материалу 8. и вектору наведенного тока jy, в плоскости исследуемого материала 8 возникает электрическое поле Е,, изменяющееся с частотой возбуткдающего тока, вектор напряженности которого направлен параллельно оси X Е у2

л

где RH - коэффициент Холла, определяемый свойствами материала 8) xt - холловскаЯ подвижность носителей заряда.

Электрическое поле Ё, наводит в другой полосковой линии сигнал, мощность которого пропорциональна наве- денной ЭДС Холла . Ё.

Коэффициент Холла определяется из следующего выражения:

т. Рейх 2 RU 5 Рри 2

Холловская подвижность носителей заряда /и. 6 R . Дрейфовая подвижность вычисляется с помощью выражения

|Ц«

lud -.-. Концентрацию носителей заря А

да п вычисляют из соотношения п

д -р г де А - Холл-фактор, в слабых

еКц

магнитных полях составляющий величину ,93, а в сильных - равен 1.

Формула изобретения

Датчик для измерения параметров полупроводниковых материалов, содержащий приемный и передающий тракты и магнитную систему, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неразрушающего контроля материалов произвольной формы, приемный и передающий тракты выполнены в виде диэлектрической подложки, на одной стороне которой нанесено заземляющее основание, а на другой - два взаимно перпендикулярных полосковых проводника, выполненных с зазором в области их пересечения, при этом заземляющее основание размещено на одном из полюсов магнитной системы.

Подписное

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и обеспечивает неразрушающий контроль образцов произвольной формы. Датчик содержит магнитную систему и приемный и передающий тракты, выполненные в виде диэл. подложки 1, на одной стороне которой нанесено заземляющее основание 2, а на другой - два взаимно перпендикулярных полосковых проводника (ПП) 3, 4, выполненные с зазором 5 в области их пересечения. Магнитная система состоит из источника 6 питания и электромагнита, на полюсе 7 которого размещено заземляющее основание 2. Исследуемый полупроводниковый материал (ИМ) 8 накладывают на ПП 3, 4. В отсутствие магн. поля электромагнитная волна распространяется только в передающем тракте и не проходит в приемный тракт. В ИМ 8 над зазором 5. протекает эл. ток плотностью, пропорциональной уд. проводимости ИМ 8, Мощность сигнала на выходе ПП 4 пропорциональна плотности этого тока. При наложении внешнего магн. поля в ИМ 8 возникает эл. поле, которое наводит в другой полосковой линии сигнал. Мощность сигнала пропорциональна наведенной ЭДС Холла. По формулам определяются коэф. Холла, дрейфовая подвижность и концентрация носителей. 1 ил. о 9 (/) 00 tsD tsD СП