Способ получения дифференциального спектра Советский патент 1984 года по МПК G01J3/12 

176 Изобретение относится к области . спектрометрии и может быть использовано в молекулярной спектроскопии. Известны способы получения диффе рён йльного спектра, основанные на получении на выходе монохроматора Модулированного по длине волны пучка света lj. К их недостаткам следует отнести необходимость введения конструктивных изменений в монохромато ра, привести к ухудшению раз решения.. .-- - .----... . .--... Наиболее близким техническим ре1шёнием является способ получения диф ференциального спектра, включаюпщй монохроматического потока света, подающего на фотопрйемник Yj в котором производная по длине волны 11€)Пучаетс:я в резуль1тате обработки спектра на вычислительных машинах, К недостаткам этого способа сле уё тнести его высокуЯ) стодаость и сложность. Целью изобретения яШтяё ся упро ; щение и удешевление способа получения дифференциального спектра. Это достигается благодаря тому, что дифферен1дарование интенсивности cBltS по длине волны осуществляется на структуре типа ВДП, являющейся фо топриемником. Данный способ не изменяет схемы-, измерения спектров пропускания и излучения образцов и не требует вве Д1ш;я новых конструктивных элементов В спектральных пртборах. Сигнал, про 110рциональный производной интенсивйо ти по длине йоЛНьГ;й( при из мерении фототока, возникающего в ЩП структуре при иэ(менении количества носителей, генер1 рованньйс светом , в полупроводнике. Для измерения фототока не требуется модуляции све тового пртбка, так как при сканиро ваши происходит изменение интенсивности света, попадающего на фо «гшриёмник i в о вр еме ни. МПД-кондеНсатор может бйть любого типа, где одной обкладкой является полупроводник. Необходима мшг1ая величина темновык токов и на приповерхностной области про стр1йбт венного 1заряда. При скорости развертки сйектра, обеспечивающей такое изменение уров инжёкции ( 8 -%;. где il ; ;избыточная концентрация дырок , п; - соб ствеЯная концентрация полупроводниа), что в каждый момент времени фоо-ЭДС соответствует стационарному начению, сигнал фототока в случае нверсий или истощения на поверхноси полупроводника определяется сотношениемкт j8 Г АЛЯ 8т1 jfS АПЯ где 7 |TI;- равновесная концентрация ДЬфОК, К - постоянная Вольцмана} Т - абсолютная температура, QI - Эаряд электрона С л ойё г||1йческая емкости даэлектрика. УроШИЬ ййясёкцйи, определяемый из диффузионного уравнения может быть записан в виде 8 НЫ. гДе1(о1)- некоторая функций Коэффициента поглощения oi .стремящаяся к асимптотическому йрёдёлу с ростом oi . Поэтому, если йрбводит6 запись спектра в области энергии, где iЦ) практически постоянна а) ( дляС;е 1 это область энергии больше 0,85 эВ, ; а при 8ОК - больше 0,9 эВ), то фототок опредё ляется толькоизменениями интенсивности излучения . кт 4 J3 , - скорость развертки сйектра,,.. Пример выполнения способа. Использованы станда ртныё приборы: мо- -. нохроматор 1ЗДР-2 (с решеткой 600 шт/мм электрометр У5-6 и самописец с временной разверткой, JB качестве прйем ника дли получения обычного спектра взят ФЭУ-39, и для получения дифференцйальногЬ спектра - ЩПг конденсатор - G е, ,N4 -AS с полупрозрачНь1м алюминиевым электродом, Даннай структура изготовлена по стандартной планарной технологии , Источник излучения - ртутная лампа ПРК-4, Записи диффере%,.,й 1ьного спектра йроизводит я по следующей схеме. Медленшлм вращением решетки мо нохроматора, обеспечивающим квазистацибНарНбсть тока, производится из1 ШнеНиедайЯы волны падакячего на фотопри(емнйк света.

Сигнал с КЦП-структуры усиливается электрометром и зйписьшается на самописце, временная развертка которого синхронизирована со скоростью вращения решетки монохроматора.

Если в ЩП-структуре не имеется инверсии или истощения на поверхности полупроводника за счет встроенного заряда, то необходимо,подать на структуру постоянное напряжение соответствукяцей полярности.

На чертеже изображены спектры желтого дублета ртути: сплошной линией

обозначен обь1чный спектр, пунктирнойдифференциальный. Дифференциальный , спектр .получен при скорости сканирования /I А/с, при температуре жидкого азота. Был использован Gе р-типа с удельным сопротивлением 0,5 при 300 К. Толщина двухслойного диэлектрика 5i02+Si N4 1000 А. Алюминиевый полупрозрачный (50%) электрод имеет размер 0,04 см, входное сопротивление электрометра 10 бм. Масштаб для дифферен1ц1аль:ного спектра 0,2 В/см, что соответствует току в максимуме 2 10 А.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СПЕКТРА, включающий создание монохроматического потока света, падающего на фотоприемник, от ли чающийся ем, что, с целью упроще1шя и у дешевления способа, дифференцирование потока излучения по длине волны осуществляется на структуре типа ЩП, являющейся фотоприемником.