Устройство для измерения поверхностного потенциала
Изобретение относится к техник-е электроизмерений. Цель изобретения - повышение точности и надежности. Устр-во содержит эоид в виде световода 1 со слоем металлизации 2, на рабочий торец которого нанесен слой фотополупрОБОдника 3, а к другому его торцу подстыкован источник 4 света , модулированный по яркости, а также усилитель 5 электрического сигнала и регистратор 6. Устр-во устанавливают на образец. 7, поверхностный потенциал которого измеряют. По световоду 1 модулированное излучение воздействует на фотополупроводник 3, создавая в нем слой повышенной проводимости , эффективная толщина которого меняется в частотой f модуляции света. Емкость системы зонд - поверх- . ность образца 7 также меняется с частотой f, что эквивалентно динамическому конденсатору в устр-вах с механически колеблющимся зондом. Однако в данном устр-ве из-за отсутствия механически колеблющихся частей рабочая частота f м.б. на несколько порядков выше. Это позволяет повысить точность измерения и снизить время.измерения при исследовании быстроменяющегося потенциала на поверхности. За счет отсутствия механических колебаний исключается поломка зонда при его соприкосновении с поверхностью, что повышает надежность устр-ва. -1 ил. СП
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 29/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по.делАМ изОБРетений и ОтиРытий (21) 4166577/24-09 (22) 24.12.86 (46) 30.09.88, Бюл. Р 36 (71) Воронежский государственный университет им.Ленинскогб комсомола (72) В.В.Крячко и В.В.Чернышев (53) 621.317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
И 1019369, кл. G 01 R 29/12, 1981.
Авторское свидетельство СССР
У 1026088, кл, G 01 К 29/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И31БРЕНИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОТЕНЦИАЛА (57) Изобретение относится к технике электроизмерений. Цель изобретения— повышение точности и надежности.
Устр-во содержит зонд в виде световода 1 со слоем металлиэации 2, на рабочий торец которого нанесен слой фотополупроводника 3, а к другому его торцу подстыкован источник 4 света, модулированный по яркости, а также усилитель 5 электрического сиг„„Ы3„„1427310 А 1 нала и регистратор 6. Устр-во устанавливают на образец. 7, поверхностный потенциал которого измеряют. По световоду 1 модулированное излучение воздействует на фотополупроводник Э, создавая в нем слой повышенной проводимости, эффективная толщина которого меняется в частотой f модуляции света. Емкость системы зонд — поверх. ность образца 7 также меняется с частотой f, что эквивалентно динамическому конденсатору в устр-вах с механически колеблющимся зондом. Однако в данном устр-ве из-за отсутствия механически колеблющихся частей рабочая частота f м.б. на несколько порядков выше. Это позволяет повысить точность измерения и снизить время. измерения при исследовании быстроменяющегося потенциала на поверхности. За счет отсутствия механических колебаний исключается поломка зонда при его соприкосновении с поверхностью, что повышает надежность устр-ва. 1 ил. ьФ
1427310
d= 1 — х . (3) 10
1 „Яо сэр (4) отношением:
g = В св глубине нии х падает Бугера: Q,е Q(x) (2) Формула и з обретения Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для измерения электрического потенциала заряженной поверхности. Цель изобретения — повышение точности и надежности устройства. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения поверхностного потенциала. Устройство для. измерения поверхностного потенциала содержит световод 1 со слоем металлизации 2, на рабочий торец которого нанесен слой фотополупроводника 3, а к другому его торцу подстыкован источник 4 света, модулированный по яркости. Устройство также содержит усилитель 5 электрического сигнала и регистратор 6. На чертеже показана Поверхность образца 7, потенциал которой измеряют. Устройство для измерения поверхностного потенциала работает следующим образом. Источник 4 оптического излучения (света) модулируется по яркости с частотой модуляции f. По световоду излучение воздействует на фотополупроводник 3, создавая в нем слой повышенной проводимости, эффективная толщина которого меняется также с частотой модуляции света f. Эффективная толщина слоя повышенной проводимости в фотополупроводнике пропорциональна объемной скорости генерации носителей, которая связана с величиной светового потока следующим сообъемная скорость генерации носителей; коэффициент поглощения света; квантовый выход излучения; величина светового потока (поток фотонов) . ою очередь, поток фотонов в полупроводника на расстояот поверхности, на которую свет, определяется по закону где Ц, — величина потока, падающего на поверхность полупровод- ника. Обозначим через х эффективную толщину проводящего слоя, которому соответствует величина светового потока Q . Если общую толщину полупроводника обозначить через 1, то толщина оставшейся диэлектрической части d фотополупроводника равна Из соотношения (2) можно получить Отсюда, объединяя (3) и (4), получим ! d-=1 — -Ь Qo (5) Яър, Обозначим площаь поверхности фотополупроводника через S. Тогда величина электроемкости диэлектрической части равна о ЯЕs Е Ев (6) 1- -Ь Оэр . Поскольку величина светового пото39 ка меняется во времени с частотой модуляции f (например, по закону (1 = А sin 27f(t) то с этой же частотой меняется и величина емкости С, определяемой из последнего соот35 ношения ° 3a счет этого емкость системы зонд-поверхность образца 7 также меняется с указанной частотой, что эквивалентно динамическому конденсатору в устройствах с механически колеблющимся зондом. Однако в предлагаемом устройстве именно в силу отсутствия механически колеблющихся частей рабочая частота f может быть намного (на несколько порядков) выше. Это позволяет существенно повысить точность измерения и снизить время измерения, что особенно важно для исследования быстроменяющегося потен0 циала на поверхности. При этом достигается повышение надежности устройства, поскольку поломка зонда при его соприкосновении с поверхностью исключается за счет отсутствия механических колебаний. Устройство для измерения поверхо ностного потенциала, содержащее зонд, 1427310 све тово да ° Составитель П. Савельев Редактор И. Рыбченко Техред М.gидык 1(орректор М. Г1аксимишинец Заказ 4849/42 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 усилитель электрического сигнала и подсоединенный к его выходу регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в качестве зонда испольэается металлиэированный световод, на рабочий торец которого нанесен слой фотополупроводника, подсоединенного по периметру к металлизации световода, а к другому торцу металлизированного световода подстыкован источник света, модулированный по яркости, причем вход усилителя электрического сигнала подсоединен к металлиэации металлизированного
