Устройство для проведения гальвано- и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов Советский патент 1962 года по МПК H01L21/66 G01M19/00 

Известные устройства для проведения гальвано и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов, выполненные в виде криостата, снабженного магнитной системой, в магнитном поле которой размещают исследуемый образец, не обеспечивают проведения исследований в широком диапазоне температур и напряженностей магнитного поля.

В предлагаемом устройстве расширение диапазона температур и капряженностей магнитного поля достигнуто зстановкой внутри криостата магнитного концентратора и размещением в зазоре «риостата нагревателя, с которым контактирует исследуемый образец.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство; на фиг. 2-магниткый концентратор.

Устройство -выполнено в виде криостата, внутри которого установлен магнитный концентратор 1, состоящий из двух частей и имеющий форму, близкую к вытянутому эллипсоиду вращения, разрезанному по осевой линии. Эллипсоид снабжен большой и малой полуосями, что позволяет уменьшить размагничивание концентратора. Концентратор / помещен в кварцевую трубку 2 с пришлифованной трубкой 5 и с помощью металлических лапок 4, прикрепленных к стяжным стойкам 5 с шайбами 6, служащими для соединения двух частей концентратора, подвешен к внутренней кварцевой трубке 7. Концентратор / снабжен зазором 8, в котором размещен нагреватель (не показан на чертеже), с которым контактирует исследуемый образец 9. Провода JO от исследуемого образца и термопара 11 выведены через трубку 3. Величина зазора 5 регулируется вклеенными керамическими вкладыщами 12. В верхней половине концентратора 1 размещена керамическая трубка J3 с термопарой медь - константан. Через штуцер 14 криостат соединен с

№ 150937- 2 вакуумной системой, не изображенной на чертеже, дающей возможность с помощью форвакуумного насоса (не показан на чертеже) создавать в рабочем объеме давление до 1,5 рт.ст. или наполнять криостат liHepTHbiM газом. Трубка 2, в которой помещен концентратор /, опущена в стаидартный сосуд Дюара 15 и на нее надет нагреватель 16. Для выравнивания температурного поля на шайбы 6 надевают медный экран-/7, оклеенный изнутри стеклотканью. Изменение температуры от комнатной до 90° К и ее поддержание на заданном уровне осуществляют путем изменения положения сосуда Дюара 15, уровня жидкого азота в нем, а также степени разрежения в рабочем объеме. При нагреваиии криостата сосуд 15 служит дополнительным тепловым экраном, изолирующим рабочий объем от внешних колебаний температуры. Внещнее магнитное поле устройства создается с помощью соленоида 18, представляющего собой медную катушку. Для уменьщения нагрева поверх обмотки соленоида навита медная трубка 19, служащая для пропускания проточной воды.

Описанное устройство для проведения гальвано- и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов позволяет производить исследования напряженностей магнитного поля с точностью порядка 0,5% для низкотемпературной области и 2,5%-для высокотемпературной и расширить диапазон температур до 800° К при напряженности магнитного поля порядка 20000 эрстед. Расщирение диапазона температур может быть достигнуто путем применения жидкого водорода взамен жидкого азота и нагревания до более высоких температур, а расширение диапазона напряженностей магнитного поля - заменой материала концентратора на пермендюровый и увеличением мощности соленоида. Устройство может найти применение для комплексного исследования электрофизических свойств полупроводниковых материалов.

Предмет изобретения

Устройство для проведения гальвано- и термомагнитных исследований образцов полупроводниковых материалов, выполненное в виде криостата, снабженного магнитной системой, в магнитном поле которой размещают исследуемый образец, отличающееся тем, что, с целью проведения исследований в широком диапазоне температур и напряженностей магнитного поля, внутри криостата установлен магнитный концентратор, снабженный зазором в «OTOpoiM размещен нагреватель, контактирующий с исследуемым образцом подключенным к источнику регулируемого напряжения.

f

KSaojijnm системе

13 t

Фаг. 2