Способ измерения Э.Д.С.Холла Советский патент 1982 года по МПК G01R33/07 G01R31/265 H01L21/66 

, -1 . Изобретение относится к полупроводниковой электронике и предназначено для контроля электрофизических параметров полупроводниковых материалов.

Известен способ измерения ЭДС Холда, состоящий в том, что полупроводниковая пластина подвергается воздействию магнитного поля, а четыре зонда устанавливаются по краям пластин 1 J.

., .

Недостатком этого способа является невозможность измерения ЭДС Холла в произвольных частях полупроводниковой пластины.,5

Наиболее близким по технической сущйости к предлагаемому способу явг ляется способ измерения ЭДС Холла, заключающийся в том, что зонды располагают по краям или на равных рас- 20 стояних от краев однородной пластины и между двумя противоположными зондами пропускают ток, а на двух других измеряют напряжение, воздействуя на

пластину однородным магнитным полем 2.

Однако известный способ измерения ЭДС Холла характеризуется низкой локальностью в связи с тем, что расстояние от краев пластины до зондов не может быть слишком большим, так как с увеличением этого расстояния измеряемая ЭДС Холла уменьшается, стремясь к нулю.

Целью изобретения является увеличение точности измерения путем обеспечения возможности локального измерения ЭДС Холла в прои вольных участках пластины, размеры которых значительно меньше размеров пластины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения ЭДС Холла в полупроводниковой пластине, включающем операции воздействия магнитного поля на полупроводниковую пластину с четырьмя электрическими зондами, через два из которых пропускают ток, а на двух других измеряют напряжение, пластину подвергают воздействию магнитного поля, индукция которого скачкообраз но уменьшается до нуля на границе участка, в котором измеряется ЭДС Холла. Способ основан на использовании краевого эффекта Хблла. Резкое изменение индукции магнит ного поля ёыделяет в полупроводни ковой пластине границы - края измеряемого участка. Это позволяет измерять ЭДС Холла независимо от размеров измеряемого участка. На чертеже приведено устройство реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит два соосных магнитных зонда 1 и 2, которые являются составной частью магнитопровода электромагнита 3 причем размеры поперечных сечений магнитных зондов 1 и 2 равны. Магнитный зонд 2 укреплен на измерительном столе k на котором расположена полупроводниковая пластина 5, таким образом, что участок 6, в котором измеряется ЭДС Холла находится в зазо ре между магнитными зондами 1 и 2, По границе 6 участка 7 установлены четыре электрических зонда: два ток вых 8, 9 и два холловских - 10 и 11 Предлагаемое устройство позволяет обеспечить резкий перепад индукц магнитного поля до нуля на границе 6 измеряемого участка 7. При протекании тока между токовы ми зондами 8 и 9 под воздействием магнитного поля, созданного с помощью электромагнита 3 магнитными зон дами 1 и 2, на участке 7 возникает ЭДС Холла, которая измеряется на хо ловских зондах 10 и 11. ЭДС Холла максимальна, когда токовые зонды 8, 9 и холловские зонды 10 и 11 установлены на границе 6 участка 7 т.е. на границе резкого перепада индукции магнитного поля. Если токовые зонды 9 и 8 удалять от границы 6, то это приводит к уменьшению измеряемой ЭДС Холла. Сближение токовых зондов 9 и 8 приВОДИТ к увеличению шунтирования ЭДС Холла сопротивлением пластины и к уменьшению измеряемого на холловских зондах 11 и 10 напряжения от границы 6. Сближение холловских зондов 11 и 10 также приводит к уменьшению измеряемого напряжения, так как в этом случае измеряется часть ЭДС Холла. Таким образом, величина ЭДС Холла, измеренная предлагаемым способом, не зависит от величины и расположения участка, в котором измеряется ЭДС Холла. Предлагаемый способ является абсолютно неразрушающим и позволяет без предварительной подготовки на рабочих пластинах оперативно с высокой степенью локальности измерять ЭДС Холла, а по ней и электрофизические параметры полупроводников. Это приводит к значительному сокращению затрат времени, упрощению систем технологического контроля и повышению их технико экономической эффективности. Формула изобретения Способ измерения ЭДС Холла в полупроводниковой пластине, включающий операции воздействия магнитного поля на полупроводниковую пластину с четырьмя электрическими зондами, через два из которых пропускают тОк, а наДвух других измеряют напряжение, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений, ее подвергают воздействию магнитного поля, индукция которого скачкообразно уменьшается до нуля на границе участка, в котором измеряется ЭДС Холла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР If 658507, кл. G 01 R 31/26, 1379. 2.Ланг Ю. Journal of Applied Physics. 196i, 35, № 9. pp. 26592664.

/