Датчик электрофизических параметров полупроводниковых материалов Советский патент 1982 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен датчик электрофизических параметров полупроводниковых материсшов, содержащий сверхвысокочастотный резонатор квазистатического типа с элементами связи и отверстием в одной из торцовых стенок,в которое входит индуктивный штырь, закрепленный на противоположной торцовой стенке 1. .

Однако известный датчик имеет невысокое пространственное разрешение, которое определяется диаметром торца штыря.

Цель изобретения - повышение пространственного разрешения и увеличение диапазона измеряемых значений электрофизических параметров.

Для этого в датчике электрофизических парс1метров полупроводниковых материалов, содержащем сверхвысокочастотный резонатор квазистатического типа с элементами связи и отверстием в одной из торцовых стенок, в которое входит индуктивный штырь, закрепленный на противоположной торцовой стенке, свободный конец индуктивного штыря и отверстие выполнены КОНУСНЫМИ, а зазор между ними - увеличивающимся от внешней к внутренней поверхности торцовой стенки, при этом ось индуктивного штыря смещена относительно центра отверстия.

На чертеже приведена конструкция датчика.

Датчик электрофизических параметров полупроводниковых (материалов, содержит сверхвысокочастотный резонатор 1 квазистатического типа с элементами связи 2 и отверстием 3 в одной из торцовых стенок, в которое входит индуктивный штырь 4, закрепленный на противоположной торцовой . стенке. Конец индуктивного штыря 4 и отверстие 3 выполнены конусными, а зазор между ними - увеличивающимся от внешней к внутренней поверхности торцовой стенки, при этом ось индуктивного штыря 4 смещена относительно центра отверстия 3.

Датчик работает слёдунэдим образом.

Исследуемый полупроводник 5 располагается над отверстием 3 и тем самым осуществляется ее включение в краевое сверхвысокочастотное (СВЧ) электрическое поле резонатора 1. Пространственное разрешение датчика определяется геометрическими размерами области локализации СВЧ электрическогб поля резонатора 1. Смещение центра торца штыря 4 относительно центра отверстия 3 приводит к тому, что СВЧ поле перераспределяется и локализуется между ближайшими точками, лежащими на периметре отверстия 3 и торца штыря 4. В результате этого пространственное раз решение датчика определяется уже не диаметром торца штыря 4, как у известного датчика, а зазором между ближайшими точкгши отверстия 3 и тор ца штыря 4. Для обеспечения эффективного вклю чения исследуемого полупроводника 5 в СВЧ поле резонатора 1 торец штыря 4выполнен в виде конуса, большее основание которого размещено внутри отверстия 3. При этом отверстие 3 выполнено также в виде конуса. Такая форма штыря 4 и отверстия 3 обеспечивает минимальную боковую емкость, которая шунтирует включение полупроводника 5 в резонатор 1, уменьшая тем самым включение полупроводника 5в СВЧ электрическое поле. Таким образом, выполнение торца штыря 4 и отверстия 3 в форме конуса, а также установка штыря 4 внутри отверстия 3 со смещением 1 относительно центра, равным О 1 R - г .обеспечивает эффективное включение полупроводника 5 в резонатор 1 и расширяет диапазон измерения электро физических паргилетров полупроводниковых материалов. Возможно достижение пространст- i венного разрешения порядка 50 мкм, что в 20 раз превышает пространственное разрешение известного датчика. При этом диапазон измерения удельного сопротивления равен 10 4-10 ом.см, что на 4-5 порядков превьаиаёт диапазон известного датчика. Формула изобретения Датчик электрофизических параметров полупроводниковых материалов, содержащий сверхвысокочастотный резонатор квазистатического типа с элементами связи и отверстием в одной из торцовых стенок/ в которое входит индуктивный штырь, закрепленный на противоположной торцовой стенке, отличающийся тем, что, с целью повышения пространственного разрешения и увеличения диапазона измеряемых значений электрофизических параметров, свободный конец индуктивного штыря и отверстие выполнены конусными, а зазор между ними увеличивающимся от внешней к внутренней поверхности торцовой стенки, при этом ось индуктивного штыря смещена относительно центра отверстия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 347691, кл.С 01 R 27/28, 1970.