Способ измерения э.д.с.холла

 

Союз Советскик

Социапистичесииа

Ресгублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) fl,îàîëíèòåëüèîå к авт. саид-ву (22) Заявлено 13. 02. 81 (21) 3249011/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки,рш

G 0l R 33/06!

G Ol R 31/26

3Ъаударстааниыа камитат

СССР ио дилан изоаратеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23. 09. 82 Бюллетень М 35 (53) УДК 621. 382. .2{088.8) Дата опубликования описания 25. 09.82 (72) Авторы изобретения т .:!:,Ся "ЗЫя

В.А. Марасанов и А. P. Манкулов (71) Заявитель.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭДС ХОЛЛА

Изобретение относится к полулроводниковой электронике и предназначено для контроля злектрофиэических параметров полупроводниковых материалов.

Известен способ измерения ЭДС Хол", ла, состоящий в том, что полупроводниковая пластина подвергается воздействию магнитного поля, а четыре зонда устанавливаются по краям пластин 1). и, Недостатком этого способа является невозможность измерения ЭДС Холла в произвольных частях полупроводниковой пластины.

Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому способу яв-. ляется способ измерения ЭДС.Холла, заключающийся в том, что зонды располагают по краям или на равных рас- ро стояних от краев однородной пластины и между двумя противоположными зондами пропускают ток, а на двух других измеряют напряжение, воздействуя на пластину однородным магнитным полем (2j.

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 изме- рения 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 электри" ческими зондами, .через два из которых пропускают ток, а на двух дру3 гих измеряют напряжение, пластину подвергают воздействию магнитного поля, индукция которого скачкообразно уменьшается до нуля на границе участка., в котором измеряется

ЭДС Холла.

Способ основан на использовании краевого эффекта Хблла.

Резкое изменение индукции магнитного поля выделяет" в полупроводниковой пластине границы - края измеряемого,участке. Это позвбляет 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

4, на котором расположена полупроводниковая пластина 5, таким образом, что участок 6, в котором измеряется ЭДС Холла находится в зазоре между магнитными зондами 1 и 2.

По границе 6. участка 7 установлены четыре электрических зонда: два токовых 8, 9 и два холловских - 10 и 11 °

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить .резкий перепад индукции 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 зондами 1 и 2, на участке 7 возникает

ЭДС Холла, которая измеряется на холловских 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 приО680 водит к увеличению шунтирования

ЭДС Холла сопротивлением пластийы и к уменьшению измеряемого на холловских зондах ll 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.

10 Таким образом, величина ЭДС Холла, измеренная предлагаемым способом, не зависит от -величины и расположения участка, в котором измеряется

ЭДС Холла, И Предлагаемый способ является аб- солютно неразрушающим и позволяет без предварительной подготовки на .рабочих пластинах оперативно с высо-кой степенью локальности .измерять

30 ЭДС Холла, а по ней и злектрофизические параметры полупроводников.

Это приводит к значительному сокращению затрат времени, упрощению систем технологического контроля и по23 вышению их технико-зкономической эф. фективности.

Формула изобретения

Способ измерения ЭДС Холла в полупроводниковой пластине, включающий .операции воздействия магнитного поля на полупроводниковую пластину с четырьмя электрическими зондами, че3$ рез два из которых пропускают ток, а на двух других измеряют напряжение, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности из. мерений, ее подвергают воздействию

40 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

H 658507, кл. G Ol R 31/26, 1979.

2. Ланг Ю. "Journal of Арр1ied

Physics". 1964, 35, N 9, рр. 26592664.

960680

Составитель А. Евреев

Редактор Н. Пушненкова Техред К. Мыцьо Корректор Е. Рошко

Заказ 725 /52 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,