Устройство для бесконтактных измерений параметров полупроводниковых слоев на высокой частоте

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1111 429374

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.06.71 (2! ) 1670633/26-", с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 1.11.74 (51) М. Кл. G 01г 27, 26

Гасударственный камнтет

Совета Министров СССР ва делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.73 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. В. Гриша

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СЛОЕВ

НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в технике измерений и исследований параметров полупроводниковых слоев (а также тонких образцов полупроводников) при производстве полупроводниковых материалов и электронных приборов.

Известны устройства для бесконтактиых измерений параметров полупроводников на высокой частоте, в которых испыгуемый образец включается в Е.С-контур ВЧ-генератора или в

ВЧ-мост.

Однако известные устройства имеют малую чувствительность и точность.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений полупроводниковых слоев, в том числе напылеиных на металлические подложки, нанесенные на диэлектрические пластинки (например, мишеней видиконов).

Для этого между выходом генератора высокой частоты и емкостным зондом включены последовательно соединенные пьезокварцевый резонатор и первичная обмотка трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора соединена с индикатором.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для бесконтактиых измерений параметров полупроводниковых слоев на высокой частоте содержит ВЧ-генератор 1 с плавной перестройкой частоты, элемент связи 2, имеющий малое (менее чем в 10 раз) реактивное сопротивление по сравнению с последовательным реактивным (емкостным) сопротивлением кварцевого резонатора 3, пер5 вичпую обмотку 4 трансформатора с емкостным зондом 5. Индуктивное сопротивление первичной обмотки 4 трансформатора должно быть во много раз (более 10 ) менее эквивалентной индуктивности кварцевого резонатоl0 ра 3, а емкость зонда 5 должна быть большой (более 10 раз) по сравнению с эквивалентной последовательной емкостью кварцевого резонатора 3.

1-:а некотором расстоянии от зонда 5

15 (0,1 мil) находится испытуемый слой 6, нанесенный на проводящую подложку 7 стеклянной пластины 8. Вторичная обмотка 9 трансформатора подключена к индикатору 10.

Устройство работает следующим образом.

20 С генератора 1 подаетсЯ сlггнал на кварцевыи резонатор 3, который резонирует на частоте последовательного резонанса. Через первичную обмотку 4 трансформатора сигнал поступает иа индикатор 10. Изменением частоты

25 генератора 1 определяется ширина резонансIioIt;ipHIIo1t IIt уровне 0,707, Iio KQTOpoti измеря:от добротности Я„нгггруженного кварцевого резонатора 3. Сопротивление слоя К,, на частоте fp последовательного резонанса oilpe30 делястся из формулы

429374

Предмет изобретения

4 f r„ I — — 1) сл

pК

Соетавитель Г. Гриша

Техред А. Камышникова Корректор В. Брыксина

Редактор А. Зиньковский

Заказ 2797/6 Изд. № 914 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 где ㄠ— эквивалентное сопротивление ненагруженного кварцевого резонатора на резонансной частоте, Q — добротность ненагруженного кварцевого резонатора, Q„,— добротность нагруженного кварцевого резонатора, С,л — емкость слоя полупроводника.

r,, Q, С,л определяют известными способами, Q„onpegrеляют из данных измерений.

Устройство для бесконтактных измерений параметров полупроводниковых слоев на вы5 сокой частоте, содержащее генератор высокой частоты с элементом связи, емкостной зонд с испытуемым полупроводниковым слоем и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности

10 измерений, между выходом генератора высокой частоты и емкостным зондом включены последовательно соединенные:пьезокварцевый резонатор и первичная обмотка трансформатора, а вторичная обмотка трансформатора со15 единена с индикатором.