Способ определения тензоэлектрических характеристик структуры металл-полупроводник Советский патент 1989 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к исследованиям структур металл - полупроводник и тензопреобразователей на их основе с целью определения их электрических характеристик (тензоэлектри- ческих, фотоэлектрических и т.п.).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения ряда дополнительных свойств полупроводникового материала и структур ка его основе (параметров ГПЦ, фотоэлектрических свойств).

На исследуемую структуру металл - полупроводник одновременно воздействуют одноосной статической и динамической нагруз ками,температурой,монохроматическим излучением, а также подают напряжение смещения и напряжение переменной частоты и определяют зависимость величины тока от параметров глубоких примесных центров, времени и величины освещения.

На чертеже представлена схема уст;- ройства для осуществления способа.

Устройство для исследования тензо элементов на основе структур металл полупроводник содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, выход кото- рого соединен с входом устройства 2 для создания динамических и статических нагрузок, выход которого подключен к входу устройства 3 контроля величины, формы и фазы нагрузки, пер вый выход которого электрически соединен с первым входом коммутатора 4, а второй механически соединен с образцом 5, находящимся в камере 6 с нагревателем и датчиком 7 температу- ры. Нагреватель соединен с блоком 8 питания, а датчик 7 температуры - с входом устройства 9 для измерения температуры, выход которого подключен к второму входу коммутатора 4. Первый выход образца 5 электрически соединен с источником 10 питания, а второй выход - с входом нагрузочного сопротивления 11, выход которого соединен с входом усилителя 12. Выход усилителя. 12 подключен к входу детектора 13, выход которого соединен с третьим входом коммутатора 4, выход которого подключен к входу регистрирующего устройства 14. Образец 5 оптически соединен с монохроматором 15, кроме того, к второму входу его подключено устройство 16 для определения параметров глубоких примесных центров, выход которого подключен к четвертому входу коммутатора 4. Коммутатор 4 соединен с микро-ЭВМ 17.

Сигнал синусоидальной формы с генератора 1 поступает на устройство 2 для создания динамических и ста тических нагрузок, представляющее собой генератор механических колебаний для создания синусоид ал bfibix линий на образце и специальный держатель для создания статических нагру- зок. Величина, форма и фаза динамической и статической нагрузок контролируются с помощью устройства 3, Электрический сигнал, пропорциональный нагрузке, подается на первый вход комьгутатора 4. На исследуемый образец 5 подается напряжение смещения с источника 10 питания. Изменение высоты потенциального барьера и состояния ГПЦ, вызванное прикла- дываемой динамической и статической нагрузками, температурой и освещением от монохроматора 15, приводит к

изменению тока в цепи и, следовательно, к изменению падения напряжения на сопротивлении 11, и далее оно подается на вход селективного усилителя 12, с выхода последнего - на синх ронньй детектор 13. Опорное напряжение для синхронного детектора формируется генератором 1. После детектирования сигнал поступает на третий вход коммутатора 4. На второй и четвертый входы коммутатора 4 поступают сигналы с устройства 9 контроля температуры в рабочей камере 6 и устройства 16 для определения параметров глубоких примесных центров соответственно . С выхода коммутатора 4 электрические сигналы, пропорциональные измеряемым величинам, поступают на вход микро-ЭВМ 17.

На дисплее микро-ЭВМ 17 и регистрирующем устройстве 14 строятся зависимости вольт-амперной ха рактерис- тики и чувствительности по току и напряжению к механической нагрузке тензопреобразователя от одновременного воздействия освещения, ГПЦ, температуры, статической и динамической м еханнческих нагрузок, а также изменение названных зависимостей во времени .

Формула изобретения

Способ определения тензоэлектри- ческих характеристик структуры металл - полупроводник, включающий подачу на исследуемую структуру напряжения смещения при одновременном приложении одноосной статической и динамической нагрузки и нагреве, измерение изменений тока через исследуемую структуру и определение зависимости тока от напряжения смещения, статической и динамической нагрузок и температуры, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, одновременно с подачей напряжения смещения подают напряжение переменной частоты и воздействуют монохроматическим излучением, затем определяют параметры глубоких примесных ценгров и зависи- величины тока от параметров глубоких примесных центров, времени и величины освещения при одновременном воздействии статической и динамической нагрузок и температуры.

Изобретение может быть использовано при исследовании электрических характеристик структур металл-полупроводник и тензопреобразователей на их основе. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа за счет определения ряда дополнительных свойств полупроводникового материала, например фотоэлектрических свойств параметров глубоких примесных центров (ГПЦ). Для этого на исследуемую структуру одновременно с подачей напряжения смещения подают напряжение переменной частоты и воздействуют монохроматическим излучением. Определяют параметры глубоких примесных центров и зависимость величины тока от параметров ГПЦ, времени и величины освещения при одновременном воздействии статических и динамических нагрузок и температур. Способ реализован в устройстве. 1 ил.