1
Изобретение относится к области исследования явлений переноса заряда в полупроводниковых материалах путем измерения электропроводности, продольного и поперечного эффектов Холла, магнетосопротивления, термоэлектродвижущей силы, эффекта Нернста- Эттингсгаузена.
Обычно перенос заряда в полупроводниках компенсационным методом на постоянном токе в стационарном режиме измеряют вручную в несколько этапов. Это требует большой затраты времени, дает неполную информацию и недостаточно надежно.
Известные устройства применяются только в частных случаях измерения некоторых явлений переноса заряда в полупроводниках и нредусмотрены для работы в нестационарных режимах, что для сильно компенсированных полупроводниковых материалов с концентрацией носителей заряда меньше 1-10 см- не всегда допустимо.
Цель изобретения - обеспечение возможности автоматического и комплексного определения основных параметров полупроводниковых материалов, сокращение времени исследований, упрощение конструкции устройства.
Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве при.одних и тех же значениях магнитного поля, температуры или ориентации образца в магнитном поле комплексно измеряются все явления переноса заряда. Для быстрого выхода исследуемого образца на новый температурный режим применены автоматические форсирование и стабилизация температуры, магнитного поля и тока через образец. Измерительный процесс автоматизирован на основе самопишущих электронных потенциометров.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Оно содержит держатель / образца, блок 2 питания, блок 3 температурного режима, блок 4 формировки контактов, пульт 5 управления, блоки 6, 7, 8, 9 компенсации и коммутации, блоки 10, 11 усиления, блок 12 автоматического измерения, блок 13 автоматического управления магнитом, электромагнит 14, компенсатор 15, самопищущий потенциометр 16, высокоомный усилитель 17.
Устройство работает следующим образом.
С помощью блока температурного режима на образце устанавливается стабильная температура. После этого с пульта управления подключают блоки измерения интегральной термоэлектродвижущей силы и температуры торцов образца, где автоматически измеряются и записываются эти величины. С пульта управления блоки 15, / ///отключаются и включаются блоки измерения поперечного и продольного эффектов 1ернста-Эттннгсгаузена (блоки 7, 9, 10, 11, 12), результаты автоматически измеряются и записываются.
Для измерения эффекта Холла, электропроводности и магнетосопротивления подключаются блоки 6, 8, 10, 11, 12 и блок питания образца. По окончании измерений с пульта управления блоки 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 отключаются от образца, а подключаются блоки 15, 16, 17 измерения температуры и интегральной термоэлектродвижущей силы. Проверяют, не изменилась ли температура образца за время измерений, и с помощью блока 5 переходят на новый температурный режим.
Если за время измерений наблюдают нарушение омичности контактов, то с пульта управления все другие блоки от образца отключаются, подключается блок формовки контактов, восстанавливается и проверяется омичность контактов. На установке -возможны также измерения в нестационарных режимах температуры и магнитного поля при одновременной их записи.
Устройство позволяет измерять комплекс переноса заряда для полупроводниковых материалов с подвижностью носителей 20 cM je-ceK в интервале их концентрации 5-10 - 1-1021 см-.
Предмет изобретения
Устройство для измерения явлений переноса заряда в полупроводниках компенсационным методом на постоянном токе, содержащее держатель образца, пульт управления, блок питания образца, отличающееся тем, что, с целью автоматизации измерений основных параметров полупроводниковых материалов,
устройство снабжено блоком формовки контактов, блоком автоматического измерения температуры, перепада температуры на образце и интегральной термоэлектродвижущей силы образца, блоком автоматического измерения и программирования записи электропроводности, продольного и поперечного эффектов Холла, эффекта Периста-Эттингсгаузена, магнетосопротивления, а также блоком автоматического управления магнитом.
/J
Г4
-С -4Z
-т:о
