УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СЛОЕВ НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ Советский патент 1974 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к электронике и может быть использоваио в технике измерений и исследований параметров полупроводниковых слоев (а также тонких образцов полупроводников) при производстве полупроводниковых материалов и электронных приборов.

Известны устройства для бесконтактных измерений параметров полупроводников на высокой частоте, в которых испытуемый образен включается в LC-контур ВЧ-генератора или в ВЧ-мост.

Однако известные устройства имеют малую чувствительность и точность.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений иолупроводниковых слоев, в том числе напыленных на металлические подложки, нанесенные на диэлектрические пластинкн (например, мишеней видиконов).

Для этого между выходом генератора высокой частоты и емкостным зондом включены последовательно соединенные пьезокварцевый резонатор и первичная обмотка трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора соединена с индикатором.

На чертеже приведепа схема устройства.

Устройство для бесконтактных измерений параметров полупроводниковых слоев на высокой частоте содержит ВЧ-генератор 1 с плавной перестройкой частоты, элемент связи 2, имеющий малое (менее чем в 10 раз) реактивное сопротивление по сравнению с последовательным реактивным (емкостным) сопротивлением кварцевого резонатора 3, первичную обмотку 4 трансформатора с емкостным зондом 5. Индуктивное сонротивление первичной обмотки 4 трансформатора должно быть во много раз (более 10) менее эквивалентной индуктивности кварцевого резонатора 3, а емкость зонда 5 должна быть большой (более 10 раз) по сравнению с эквивалентной последовательной емкостью кварцевого резонатора 3.

Ка некотором расстоянии от зонда 5 (0,1 мм) находится испытуемый слой 6, нанесенный на нроводяшую подложку 7 стеклянной пластины 8. Вторичная обмотка 9 трансформатора подключена к индикатору 10.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 подается сигнал на кварцевый резонатор 3, который резонирует на частоте последовательного резонанса. Через первичную обмотку 4 трансформатора сигнал поступает на индикатор 10. Изменением частоты генератора 1 определяется ширина резонансной KpHBoii на уровне 0,707, по которой пзмеря:от добротности Qi, нагруженного кварцевого резонатора 3. Сопротивление слоя Kc:i на частоте fp последовательного резонанса определяется из формулы

,.,.,(i).c:

Гк - эквивалентное сопротивление ненагруженного кварцевого резонатора на резонансной частоте, Q - добротность ненагруженного кварцевого резонатора,

QH - добротность нагруженного кварцевого резонатора.

Сел - емкость слоя полупроводника. Q, Сел определяют известными способаQH определяют из данных измерений.

Предмет изобретения

Устройство для бесконтактных измерений параметров полупроводниковых слоев на высокой частоте, содержащее генератор высокой частоты с элементом связи, емкостной зонд с испытуемым полупроводниковым слоем и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности и точности

измерений, между выходом генератора высокой частоты и емкостным зондом включены последовательно соединенные льезокварцевый резонатор и первичная обмотка трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора соединена с индикатором.