Способ определения температуры

 

Изобретение относится к методам регистрации т-р с помощью полупроводниковых структур. Цель изобретения - расширение температурного диапазона путем смещения граншда в сторону низких . К термодатчику, выполненному в виде пластины из кремния п-типа проводимости, легированной цинком с ,510 Ом-см, прикладывают электрическое поле. Одновременно пластину освещают светом с энергией квантов, выбранной в диапазоне 0,95 (,6 эВ, на расстоянии не менее одной диффузионной длины неосновных носителей от отрицательного электрода термодатчика. По температурной зависимости величины интенсивности света, приводящей к возбуждению в пластине рекомбинационных волн, определяют макс, величину этой интенсивности для нескольких энергий квантов. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1364912 А1 (51) 4 G 01 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3950469/24-10 (22) 06.09 ° 85 (46) 07.01.88. Бюл. М 1 (72) Б.В.Корнилов (53) 536.53(088 ° 8) (56) Патент США М 3735321, кл. Н 01 ? 71/66, 1977.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 480925, кл. G 01 К 11/00, 1972. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к методам регистрации т-р с помощью полупроводниковых структур. Цель изобретения — расширение температурного диапазона путем смещения границы в сторону низких т-р. К термодатчику, выполненному в виде пластины иэ кремния п-типа проводимости, легированной цинком с p)1,5 10 Ом см, прикладывают электрическое. поле. Одновременно пластину освещают светом с энергией квантов, выбранной в диапазоне 0,95 эВ>ЬИ70,6 эВ, на расстоянии не менее одной диффузионной длины неосновных носителей от отрицательного электрода термодатчика ° По температурной зависимости величины интенсивности света, приводящей к возбуждению в пластине рекомбинационных волн, определяют макс. величину этой интенсивности для нескольких энергий квантов..

1г

К

Еп= (1 э

ВНИИПИ Заказ 6586/34 Тираж 607 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, r. .Ужгород, ул. Проектная, 4

1 136491

Изобретение относится к электронной технике и автоматике, а именно к усовершенствованию методов регистрации температур с помощью полупро5 водниковых структур.

Цель изобретения — расширение температурного диапазона путем смещения границы измеряемых температур в сторону низких температур. 10

Рекомбинационные волны в кремнии п-типа проводимости, легированном цинком, существуют в ограниченном температурном диапазоне от (-30) до (+60 )С, что определяет рабочий диапазон температур термодатчика с частотным выходом. Нижняя граница (-30 С) обусловлена тем, что при понижении температуры величина порогового поля сильно возрастает, стремясь в пределе к бесконечности. При

T--(-30) С величина порогового поля превышает приложенное к образцу поле, что приводит к затуханию колебаний.

Пороговое поле возбуждения (Е„) рав- р5 но где К вЂ” коэффициент пропорциональности р и р,п...Г„- концентрации и времена жизни соответственно неосновных и основных носителей.

При понижении температуры величина o(падает и стремится к единице, поэтому Е „ стремится к бесконечности.

Падение p(с температурой обусловле-40 но падением отношения Р/и с уменьшением температуры вследствие более сильной экспоненциальной зависимости от температуры концентрации неосновных носителей P. При освещении светом определенного спектрального состава и интенсивности при Т> -30 С можно о увеличить концентрацию неосновных носителей до величины, при которой оС будет превышать единицу I 6 P«> P I °

Это приводит к существованию реком50 бинационных волн при температурах, меньших чем T=-30 С.

Способ реализуется следующим образом.

В качестве пластины, в которой возбуждались рекомбинационные волны, использовался кремний и-типа проводимости, легированный цинком и фосфором. Пластину кремния освещали светом, энергия квантов которого находилась в интервале 0,95 эВг1а 0,6 эВ, затем снимали температурную зависимость величины интенсивности света, обеспечивающей возбуждение рекомбинационных волн при данной температуре.

Затем определяли максимальную величину интенсивности света в измеряемом диапазоне температур. Максимальная величина интенсивности определялась для следующих трех энергий квантов: %=0,65 эВ, Ы=0,8 эВ, ii =

=0,9 эВ. Ее величины для этих интер-5 валов соответственно равны 10

4 10 и 1 ° 10 . Вт/см .

Нижняя граница энергий квантов равна 0,6 эВ и определяется границей спектральной чувствительности кремния и-типа проводимости. Верхняя граница 0,95 эВ определена экспериментально. При hd 0,95 эВ происходит не возбуждение, а гашение колебаний.

Формула изобретения

Способ определения температуры путем приложения электрического поля к термодатчику в виде пластины компенсированного полупроводника с электродами, измерения частоты автоколебаний тока и определения температуры по измеренным величинам частот asтоколебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения температурного диапазона путем смещения границы измеряемых температур в сторону низких температур, используют пластину из кремния п-типа проводимости, легированную цинком с

g)I,S 10 Ом см, одновременно с приложением к термодатчику электрического поля пластину освещают светом, энергия квантов которого находится в диапазоне 0,95 эВ)ЬьР>0,6 эВ на расстоянии не менее одной диффузионной длины неосновных носителей от отрицательного электрода термодатчика.