Способ бесконтактного измерения концентрации носителей тока в полупроводниках

 

СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ, основанный на пропускании инфракрасного излучения че- •рез образец, помещенный в магнитноеполе, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и расширения диапазона измерения концентрации носителей тока, падающее . на образец излучение модулируют по .форме поляризации от правой циркуляции к левой, прошедшее через образец излучение пропускают через компенсатор, формируют дихроизм компенсатора равным по величине и противоположным по знаку дихроизму образца, а концентрацию носителей определяют расчетньм путем по значению дихроизма компенсатора.ю1Cсо а>&Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (ю G 01 R 31/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 2650290/18-25 (22) 27.07.78 (46) 30.07.86. Бюл. ¹ 28 (72) Е.К.Галанов и Г.Н.Потихонов (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 508760, кл. G 01 R 31/26, 1977

J.of Appl. Physics, 1968, 39, N - 6, р. 2931-2936, (54)(57) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА В

ПОЛУПРОВОДНИКАХ, основанный на пропускании инфракрасного излучения че.рез образец, помещенный в магнитное поле, отличающийся тем, .что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения концентрации носителей тока, падающее, на образец излучение модулируют по . форме поляризации от правой циркуляции к левой, прошедшее через образец излучение пропускают через компенсатор, формируют дихроизм компенсатора равным по величине и противоположным по знаку дихроизму образца, а концентрацию носителей определяют расчетным путем по значению дихроизма компенсатора.

Изобретение относится к полупроводниковой технике.

Известен способ бесконтактного измерения концентрации носителей тока .

:в полупроводниках, основанный на измерении отражения СВЧ-излучения от полупроводникового образца, прижато го к открытому торцу волновода и по" мещенного в импульсное магнитное поле, Недостатком этого способа является его низкая точность при определении концентрации носителей тока в

° ° . ( полупроводниках с мизкой подвижностью носителей.

Известен также бесконтактный способ измерения концентрации носителей тока в полупроводниках, основанный на пропускании инфракрасного излучения через образец, помещенный в магнитное поле. В этом способе измеряется угол поворота плоскости поляризации излучения и по нему вычисляется концентрация носителей тока в полупроводниках.

Недостатком способа является низкая точность, обусловленная низкой точностью измерения угла поворота плоскости поляризации излучения {порядка 0,1 угл.град.). Кроме того, отмечается узкий диапазон поддающихся измерению, величин концентрации

15 носителей тока (в пределах 10

10 см ) . Это обусловлено тем, что

1g при низких концентрациях носителей тока магнитооптическое вращение плоскости поляризации становится нелинейным вследствие влияния переходов эона — зона.

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения концентрации носителей тока.

C

Поставленная цель достигается тем, что падающее на образец .излучение модулируют по форме поляризации от йравой циркуляции к левой, прошедшее через образец излучение пропускают через компенсатор, формиру" ют дихроизм компенсатора равным по величине и противоположным по знаку дихроизму образца, а концентрацию носителей определяют расчетным путем по значению дихроизма компенсатора, На чертеже показана схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит. источник 1 монохроматического линейно-поляризо-.

02966 2 . ванного излучений с длиной волны

h =10,6 мкм (лазер на СО,), фотоупругий модулятор 2 на основе Ge, постоянный магнит 3 с образцом 4, элек5 тромагнит 5 компенсатора с компенсатором 6, фотоприемник 7 излучения, избирательный усилитель 8, фазовый детектор 9, индикаторное устройство

10, блок 11 питания электромагнита, генератор 12 и коллимирующую систе- му 13.

Пример . Линейно-,поляризован" ное излучение 3 =10,6 мкм пропускают через фотоупругий модулятор по на15 правлению круговой поляризации с частотой модуляции 20 кГц. Модулированное излучение пропускают через образец, помещенный в магнитное поле

В=5 кэрст постоянного магнита. Про2О шедшее через образец излучение становится модулированным по интенсивности, его пропускают через компенсатор, изготовленный из InSb. Изменяя ток в цепи электромагнита компенсатора, формируют дихроизм компенсатора равным дихроизму образца. Когда дихроизм образца не равен дихроизму компенсатора, на фотоприемник попадает постоянный и модулированный

ЗО потоки излучения. Переменный электрический сигнал с фотоприемника 7 усиливается усилителем 8, детектируется и поступает на индикаторное устройство. По нулевому показанию ин35 дикатора судят о равенстве дихроизма образца и компенсатора. 0 величиге дихроизма компенсатора судят по величине тока в цепи электромагнита компенсатора, который пропорционален

40 концентрации носителей тока в полупроводнике.

Концентрацию носителей тока в полупроводнике вычисляют по формуле (К -К )д Без В g d4ç.-

+ где N — концентрация носителей тока, m* — эффективная масса носителей тока, и и F. показатель преломления и дио электрическая постоянная образца, d — толщина образца, К„ и К вЂ” коэффициенты поглощения образца для право- и левоциркулярнополяризованного излучения, е †заряд электрона, В - индукция магнитного поля, 702966

Корректор Л. Патай

Заказ 4146/3 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

„Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

g — частота затухания; — длина волны электромагнитного излучения.

Редактор П.Горькова Техред И.Попович

Способ обеспечивает пределы измерения концентрации носителей тока 10 -10 см

Способ бесконтактного измерения концентрации носителей тока в полупроводниках Способ бесконтактного измерения концентрации носителей тока в полупроводниках Способ бесконтактного измерения концентрации носителей тока в полупроводниках 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике контроля параметров полупроводников и предназначено для локального контроля параметров глубоких центров (уровней)

Изобретение относится к технике контроля полупроводников

Изобретение относится к измерительной технике, применяемой для измерения электрофизических параметров полупроводниковых материалов с использованием зондирующего электромагнитного излучения сверхвысокой частоты (СВЧ), и может быть применено для определения времени жизни неравновесных носителей заряда в полупроводниковых пластинах и слитках бесконтактным СВЧ методом

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, а именно к методам измерения эксплуатационных параметров полупроводниковых источников света, и может быть использовано в их производстве, как для отбраковки потенциально ненадежных источников света, так и для контроля соблюдения режимов выполнения сборочных операций. Для обеспечения конкурентоспособности с люминесцентными источниками света полупроводниковые источники света должны иметь высокую долговечность, не менее 100000 часов. Это достигается за счет совершенствования конструкции и обеспечения оптимального теплового режима кристалла и люминофорного покрытия. Поэтому важной становится задача определения не только средней температуры кристалла, но и неравномерности распределения температуры в конструкции. Для этой цели предлагается способ бесконтактного определения неравномерности температурного поля в полупроводниковых источниках света, заключающийся в измерении температуры в контролируемых точках конструкции источника, причем функции датчиков температуры выполняют сами элементы конструкции источника: p-n-переход кристалла и люминофорное покрытие, а в качестве термочувствительного параметра используюется ширина спектра излучения на уровне 0,5 от их максимального значения. 1 табл., 1 ил.
Наверх