Устройство для измерения термоэдс горячих носителей заряда в полупроводнике Советский патент 1980 года по МПК G01N22/00 

Изобретение отьюсится к технике радиоизмерений.

Известно устройство для измерения термо-ЭДС горячих нос;:телей заряда в полупроводнике, содержащее отрезок прямоугольного волновода с размещенными внутри него зондом из исследуемого полупроводника, и индикатор ij .

Однако известное устройство не обеспечивает измерения объемной составляющей термо-ЭДС.

Цель изобретения - измерение объемной составляющей термо-ЭДС.

Для этого в устройстве для измерения термо-ЭДС горячих носителей заряда в полупроводнике, содержащее отрезок прямоугольного волновода с размещенным внутри него зондом из исследуемого полупроводника и индикатор , зонд выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных стержней, образукядих Т-обраэное соединение, один из которых установлен по оси, проходящей через середины широких стенок поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода, а его концы выведены через отверстия в широких стенках отрезка прямоугольного волновода и снабжены контактны - н элементами, полключенными к одног-г/ из входов инд ;катора, а конец другого стержня выведен -герез отверстие в узкой стенке отрезка прямоугольного волновода и снабжен контактным элв-ментом, подключенным к другому входу индикатора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для измерения термо-ЭДС горячих носителей заряда в полупроводнике содержит индикатор 1 и отрезок 2 прямоугольного волновода с

15 размещеннь м внутри него зондом из исследуемого полупроводника, выпол;;енным в виде двух взаимно перпендикулярных стержней 3,4, образующих Т-образное соединение, при этом

20 стержень 3 установлен по оси, проходящей через середины широких стенок поперечного сечения отрезка 2 прямоугольного волновода, а его концы выведены через отверстия в иш25роких стенках отрезка 2 прямоугольного волновода и снабх ены контактьгыми элe seнтa ш 5,6, подключенны -1И к из входов индикатора 1, а конец стержня 4 выведен через от30

верстие s узкой стенке отрезка 2 прямоугольного волновода и снабжен контактным элементом 7, подключенны к друго№/ входу индикатора 1.

Уотройство работает следующим образом.

Так как по отрезку 2 прямоугольного волновода распространяется волна типа , то стержень 3 между контактныг4и элементами 5,6 нахо дится в сильном электрическом СВЧ поле. В стержне 4 поле является слабым из-за большой диэлектрической проницаемости полупроводника, а в контактных элементах 5,6 поле слабое из-за отсутствия грекя.цего поля вне отрезка 2 прямоугольного волновода. Таким образом, перепады электрического СВЧ поля образуются на участках 8 и 9, отмеченных пунктиром на чертеже. Вследствие этого изза перепа,ца электронных температур на участках 8,9 возникают термодиффузионные токк. Наряду с тем возникают термоэлектрические поля, а вместе с тем омические токи, компемсируюцие диффузионные. На участках 8 термоэлектрическое поле пара.ллельнО; а на участке 9 пег-пеидикулярно к электрическому СБЧ полю. Параллельное термоэлектрическое пол так же, как и СЗЧ поле, разогревает носнтели заряда, а вместе с там изменяет их подвижность,. Иначе говоря параллельное электрическому СВЧ пол термоэлектрическое поле дает смещение на нелинейной симметрр чной вольт-амперной характеристике полупроводника, вследствие чего возникает детекция СВЧ сигнала, пропорцинальная смещающему термоэлектрическому полю. На стержне 4 термоэлектрическое поле не участвует в допол гительном разогреве горячих носителей зарягда в полупроводнике ввиду перпен.пикулярности грегощего СВЧ и термоэлектрического полей и вклада в детекцию не дает. Ввиду этого по измеренному продетектированному сигналу между контактными элементами 5 и 7 определяют внутреннее термоэлектрическое поле, т.е. объемную составляющую термс-ЭДС горячих носителей заряда.

Формула

изобретения

Устройство для измерения термо-ЭД горячих носителей заряда в полупроводнике, содержащее отрезок прямоугольного волновода с размещенными внутри него зондом из исследуемого полупроводника и - ндикатор, о тл и ч а ю 14 е е с я тем, что, с ц е л ь Fj и 3 м е рения о 61,- е м г; о и составляющей термо-ЭДС, зонд в л1ПО1;нен в виде двух взаимно псрпендикуляр.-ллх стержней, образукядих Т-образное соединение, один из которых установлен по оси, проходящей через середины :икроких стенок поперечного сечения отрезка прямЪугольног о во.гп-ювода, а его концы выведены через отверстия в широких стенках отрезка прямоугольного зол 1овода и снабжены контактными элементами, подк-почеиными, к одному из входов индикатора, а конец другого стер/кня выведен через отверстие в узкой стенке отрезка прямоуго;тьиого ва новод;а и снабжен контактным элементом, подключен Н1:ом к другому входу индикатора.

ИстОгиики ;iфopмaij.ии , гринятле во внимание при экспертизе

1. Денис В.и Пожела Ю- Горячие злектроны. Вилыпос, . 176

(ттгзототип ) .