Устройство для измерения распределения сверхвысокочастотного поля в полупроводниковом образце Советский патент 1982 года по МПК G01R29/08 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ ОБРАЗЦЕ

I

Изобретение относится к технике СВЧ.

Известно устройство для измерения сверхвысокочастотного поля в полупроводниковом образце, содержащее отрезок волновода и исследуемый образец в виде тонкого стержня, параллельного вектору сверхвысокочастотного электрического поля ТЕ 1.

Это известное устройство не позволяет измерять распределение сверхвысокочастотного электрического поля в исследуемом образце.

Известно также устройство для измерения распределения сверхвысокочастотного поля в полупроводниковом образце, содержащее отрезок волновода, подключенный к источнику сверхвысокочастотных колебаний и индикатору 2.

Однако это известное устройство имеет малую разрешающую способность.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что в, известное устройство введен дополнительный отрезок волновода с короткозамыкателями на концах, имеющий общую широкую стенку с отрезком волновода, в которой выполнена щель связи, между щелью связи и проТиво- положными широкими стенками отрезков волновода установлены концентраторы электрического поля из диэлектрика

to с высокой диэлектрической проницаемостью, а в дополнительном отрезке волновода на расстоянии - (2п-ь 1), где ,1,2,...; Х- длина рабочей волны, от концентратора электриISческого поля размещен зонд связи с индикатором, при этом в отрезке волновода концентратор электрического поля установлен с зазором по отношению к общей широкой стенке для раз20мещения в нем полупроводникового образца.

На чертеже приведена конструкция .устройства.

Устройство для измерения распределения сверхвысокочастотного поля в полупроводниковом образце содержит отрезок.1 волновода, подключенный к источнику сверхвысокочастотных колебаний и индикатору (не показаны), и дополнительный отрезок 2 волновода с короткозамыкателями 3 и 4 на концах, имеющий общую широкую стенку с отрезком 1 волновода, в которой выполнена щель 5 связи, между которой и противоположными широкими стенками отрезков 1 и 2 волновода установлены концентраторы 6 и 7 электрического поля из диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью, при этом в дополнительном отрезке 2 волновода на расстоянии K/k(2n 1) от концентратора 7 электрического поля размещен зонд 8 связи с индикатором, а в отрезке 1 волновода концентратор 6 электрического поля установлен с зазором по отношению к общей широкой стенке для размещения в нем полупроводникового образца 9.

Устройство работает следующим образом.

Волна , распространяющаяся по отрезку 1 волновода, создает СВЧ электрическое поле в исследуемом ; полупроводниковом образце 9. Область полупроводникового образца 9, расположенная под щелью 5 связи, возбуждает в ней, а следовательно, и в перестраиваемом резонаторе, образованном дополнительным отрезком 2 волновода и короткозамыкателями 3 и +, электромагнитные колебания. Перемещая короткозамыкатели 3 и , добиваются условия резонанса, т.е. чтобы частота собственных колебаний резонатора совпадала с частотой волны ТЕ . Через зонд 8 связи, расположенный в области максимума электрического поля в резонаторе, энергия СВЧ колебаний подается в индикатор, например детектор, который выделяет амплитуду колебаний, пропорциональной СВЧ полю в области полупроводникового образца 9 под щелью 5.

Перед началом изм.ерения производится калибровка устройства. Для этого под щелью 5 располагается стержень

ИЗ исследуемого полупроводника, размеры которого выбраны так, что поле в нем совпадает с полем ,в отрезке 1 волновода.

При измерениях короткозамыкатели 3 и перестраиваются так, чтобы получить максимальный сигнал на индикаторе.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более высокую разрешающую способность.

Формула изобретения

Устройство для измерения распределения сверхвысокочастотного поля в полупроводниковом образце, содержащее отрезок волновода, подключенный к источнику сверхвысокочастотных колебаний и индикатору, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, введен дополнительный отрезок волновода с короткозамыкателями на концах, имеющий общую широкую стенку с отрезком волновода, в которой выполнена щель связи, между щелью связи и противоположными широкими стенками отрезков волновода установлены концентраторы электрического поля из диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью, а в дополнительном отрезке волновода на расстоянии Х/4 (2п-«- 1), где п 0,1,2,...; А длина рабочей волны, от концентратора электрического поля размещен зонд связи с индикатором, при этом в отрезке волновода концентратор электрического поля установлен с зазором по отношению к общем широкой стенке для размещения в нем полупроводникового образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Денис В.И., Пожела Ю. Горячие электроны. Вильнюс, Минтис, 1971,

,с. 133.

2,Денис В.И. и др. Исследование распределения СВЧ электрического поля в полупроводкмновом стержне, помещенном в прямоугольном волноводе. Лит. физ. сборник. 1978, XVIII, № 6, с. (прототип).

-Tf

-6