1
Изобретение относится к технике измерения параметров полупроводников и полуметаллов и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих такие материалы или приборы на базе этих материалов, а также при исследовании кинетических явлений в полупроводниках и полуметаллах.
Известны устройства для бесконтактного измерения параметров полупроводников и полуметаллов, например концентрации носителей заряда, содержащие генератор высокочастотных электрических сигналов, детектор, регистрирующее устройство и операционный блок, включающий в себя электромагнит, между полюсами которого установлены скрещенные катушки индуктивности, охватывающие пространство для помещения исследуемого образца.
Однако они не могут быть использованы для измерения параметра анизотропии подвижности носителей заряда, так как параметр анизотропии может быть найден лишь косвенным путем.
Цель изобретения - повысить точность и надежность устройства и расширить его функциональные возможности.
Это достигается тем, что между полюсами электромагнита установлен кронштейн из электроизолирующего материала, на котором укреплена рамка индикационной катушки.
снабженная опорными элементами, на которые с внешней стороны установлена поворотная возбуждающая катушка, с внутренней стороны установлен поворотный контейнер с исследуемым образцом; возбуладающая катушка содержит механизм управления перпендикулярностью катушек, например винтовой регулятор, контейнер кинематически связан со шкальным устройством.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для бесконтактного определения параметров полупроводников и полуметаллов; на фиг. 2 - операционный блок предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство состоит из генератора 1 высокочастотных электрических сигналов, операционного блока 2, детектирующего блока 3 и регистрирующего устройства 4. В операционный блок входят полюса электромагнита 5, кронштейн 6, рамка 7 индикационной катушки, шпильки 8, возбуждающая катушка 9, контейнер 10, уплотнительное кольцо 11 из изоляционного материала, исследуемый образец 12, бронзовая пружина
13, винт 14, шарнирная втулка 15, фиксирующие шайбы 16, ось 17 с ручкой, держатель 18 кронштейна, тросик 19, пружина 20 натяжения троса, тросовый ролик 21, ось 22 с ручкой, фиксирующая шайба 23, шкала 24 с делениями, стрелка 25 шкального прибора, конТактная колодка 26, штеккерная часть 27, контактный разъем 28, коаксиальные кабели 29 и 30. При работе с устройством включается электромагнит, между полюсами которого возбуждается постоянное магнитное поле В. От генератора 1 электрический сигнал высокой частоты через коаксиальные кабели подается в катушку возбуждения 9. Возникающее внутри катушки 9 переменное магнитное поле 5 в присутствии постоянного магнитного поля В возбуждает в образце магнитоплазменные волны круговой поляризации (.волновой вектор К//В). Магнитные составляюп ие магнитоплазменных волн возбуждают в индикационной катушке 7 э.д.с. высокой частоты, которая подается через коаксиальные кабели 30 в детектируюш,ий блок 3. Относительная величина э.д.с. фиксируется регистрирующим устройством 4. Перпендикулярность катушек 7 и 9 регулируется вращением ручки 17. При этом возбуждающая катущка 9 вращается на шпильках 8. Регулировка перпендикулярности сводится к установлению минимального сигнала, передаваемого от катушки 9 в катущку 7 в отсутствие магнитного поля В. Э.д.с., регистрируемая в присутствии В, пропорциональна потоку высокочастотной магнитной индукции Ф магнитоплазменных волн в направлении, перпендикулярном В п b При определенной кристаллографической ориентации плоскостей исследуемого образца, например, для и это плоскости (ПО), поток Ф является функцией угла между направлением fe и кристаллографических направлений в плоскости образца. Это означает, что, поворачивая контейнер с образцом внутри скрещенных катущек, меняем поток Ф, т. е. получаем минимальное значение потока Фмин и максимальное значение потока Фмакс, соотнощение которых дает параметр анизотропии К, определяемый по максимальному значению величины ,- 1 СРмин/ макс) 1 + (Фм,ш/Фмакс) полученному измерением ее зависимости oi напряженности постоянного магнитного поля В, так как для полупроводников и полуметалловQ где руу, РХХ и рху - компоненты тензора сопротивления р в осях координат, совпадающих с основными кристаллографическими направлениями. Для определенных кристаллографических ориентации -образца От (максимальное значение а в зависимости от В) является функцией лишь параметра анизотропии К, например, для образца n Ge. с плоскостями (110) . (-1)1 12 (2Л.+ 1) (Л: + 2) а для образца n Si с плоскостями (110) () 4 6 (А: -ь 1) (АГ -f 2) Предмет изобретения 1. Устройство для бесконтактного определения параметров полупроводников и полуметаллов, например, концентрации носителей заряда, содержащее генератор высокочастотных электрических сигналов, детектор, регистрирующее устройство и операционный блок, включающий в себя электромагнит, между полюсами которого установлены скрещенные катущки индуктивности, охватываюи1.ие пространство для помещения исследуемого образца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности и расширения функциональных возможностей, между полюсами электромагнита установлен кронштейн из электроизолирующего материала, на котором укреплена рамка индикационной катущки, снабженная опорными элементами, на которые с внешней стороны установлена поворотная возбуждающая катушка, с внутренней стороны установлен поворотный контейнер с исследуемым образцом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что возбуждающая катущка содержит механизм управления перпендикулярностью катущек, например винтовой регулятор, контейнер кинематически связан со шкальным устройством.
I
J
-ЙЛ
1д,
JO
