Способ определения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01K7/01 G01K11/12 

САЭ Ot 4 СО

11

Изобретение относится к электронной технике и автоматике, а именно к усовершенствованию методов регистрации температур с помощью полупроводниковых структур.

Цель изобретения - расширение температурного диапазона путем смещения границы измеряемых температур в сторону низких температур.

Рекомбинационные волны в кремнии п-типа проводимости, легированном цинком, существуют в ограниченном температурном диапазоне от (-30) до (+60 )С, что определяет рабочий диапазон температур термодатчика с частотным выходом. Нижняя граница () обусловлена тем, что при понижении температуры величина порогового поля сильно возрастает, стре- мясь в пределе к бесконечности. При Т(-30) С величина порогового поля превышает приложенное к образцу поле что приводит к затуханию колебаний. Пороговое поле возбуждения (En) рав- но

р К (1)

где К - коэффициент пропорциональ- ности;

(У- Р .

П Гр

p,n,L,L- концентрации и времена

п

жизни соответственно неос- HOBHiiix и основных носителей

При понижении температуры величина о( падает и стремится к единице, поэтому ЕП стремится к бесконечности

Падение с с температурой обусловл но падением отношения Р/п с уменьшением температуры вследствие более сильной экспоненциальной зависимости от температуры концентрации неосновных носителей Р. При освещении светом определенного спектрального состава и интенсивности при можно увеличить концентрацию неосновных носителей до величины, при которой оС будет превышать единицу и Р I . Это приводит к существованию реком- бинационных волн при температурах, меньших чем Т -30 С.

Способ реализуется следующим образом.

5

Q

5

5

0

22

В качестве пластины, в которой возбуждались рекомбинационные волны, использовался кремний п-типа проводимости, легированный цинком и фосфором. Пластину кремния освещали светом, энергия квантов которого находилась в интервале 0,95 ,6 эВ, затем снимали температурную зависимость величины интенсивности света, обеспечивающей возбуждение рекомби- национных волн при данной температуре. Затем определяли максимальную величину интенсивности света в измеряемом диапазоне температур. Максимальная величина интенсивности определялась для следующих трех энергий квантов: 1та)0,65 эВ, (0,8 эВ, 1i(J 0,9 эВ. Ее величины для этих интервалов соответственно равны , 4 10 и 1-10 Вт/см2.

i

Нижняя граница энергий квантов равна 0,6 эВ и определяется границей спектральной чувствительности кремния п-типа проводимости. Верхняя граница 0,95 эВ определена экспериментально. При ,95 эВ происходит не возбуждение, а гашение колебаний.

Формула из-обретения

Способ определения температуры путем приложения электрического поля к термодатчику в виде пластины компенсированного полупроводника с электродами, измерения частоты автоколебаний тока и определения температуры по измеренным величинам частот автоколебаний, отличающий-, с я тем, что, с целью расширения температурного диапазона путем смещения границы измеряемых температур в сторону низких температур, используют пластину из кремния п-типа проводимости, легированную цинком с f,5-(f Ом.см, одновременно с приложением к термодатчику электрического поля пластину освещают светом, энергия квантов которого находится в диапазоне 0,95 ,6 эВ на расстоянии не менее одной диффузионной длины неосновных носителей от отрицательного электрода термодатчика.

Изобретение относится к методам регистрации т-р с помощью полупроводниковых структур. Цель изобретения - расширение температурного диапазона путем смещения граншда в сторону низких . К термодатчику, выполненному в виде пластины из кремния п-типа проводимости, легированной цинком с ,510 Ом-см, прикладывают электрическое поле. Одновременно пластину освещают светом с энергией квантов, выбранной в диапазоне 0,95 (,6 эВ, на расстоянии не менее одной диффузионной длины неосновных носителей от отрицательного электрода термодатчика. По температурной зависимости величины интенсивности света, приводящей к возбуждению в пластине рекомбинаци- онных волн, определяют макс, величину этой интенсивности для нескольких энергий квантов. с

ВШОтИ Заказ 6586/34

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

Тираж 607

Подписное