Спосіб вимірювання питомої провідності однорідних напівпровідникових матеріалів

1. Спосіб вимірювання питомої провідності однорідних напівпровідникових матеріалів на зразках правильної геометричної форми двозондовим методом, який відрізняється тим, що через зразок пропускають лінійнозмінний струм і значення 3 32572 провідності визначають як величину, яка пропорційна відношенню приросту стр уму до приросту напруги між вимірювальними зондами на лінійній ділянці лінійнозмінного струму, за один і той же проміжок часу. Один і той же проміжок часу, для виміру приросту стр уму і напруги, фіксують одночасними вимірами струму і напруги багатоканальним аналогово-цифровим перетворювачем з системою одночасної вибірки каналів вимірювання. Запропонований спосіб реалізується пристроєм згідно функціональної схеми пристрою на Фіг.1. До складу пристрою входять: 1- генератор лінійнозмінної напруги; 2-аналого-цифровий перетворювач (використаний інтегральний аналогоцифровий перетворювач AD7656); 3 - ЕОМ; R0 еталонний опір; Зр - зразок досліджуваного матеріалу прямокутної форми. Вимірювання питомої провідності зразка однорідного напівпровідникового матеріалу правильної геометричної (прямокутної) форми відбуваються на лінійні ділянці лінійнозмінного струму Фіг.2. В момент часу t1 багатоканальне АЦП одночасно знімає значення величини напруги на еталонному опорі UR0 (Вх1 і Вх2) і на вимірювальних зондах досліджуваного зразка UЗp (Вх3 і Вх4). Після проведення перетворень і передачі даних в ЕОМ проводяться такі ж виміри в момент часу t2. На основі отриманих даних, прямих вимірювань, проводиться розрахунок величини провідності ви ходячи із наступних міркувань: В момент часу t1 для відповідних виміряних напруг справедливі співвідношення: Ut1R0=It1R0*R0, Ut1Зp=(Ut1Зp s+UTE)=І t1R0 /s. В момент часу t2 для відповідних виміряних напруг справедливі співвідношення: Ut2R0=Іt2R0*R0, 4 Ut2Зp=(Ut2Зp s+UTE)=I t2R0 /s. можна провести такі розрахунки: (Ut2Зp-Ut1Зp)* s=((Ut2Зp s+UTE)-(Ut1Зp s+UTE))* s=It2R0t1 I R0 , It2R0-It1R0=(Ut2R0-Ut1R 0)/R0, тоді s=(It2R0-It1R0/(Ut2З р-Ut1Зp)=(Іt2R 0-Іt1R0)/(Ut2З р st1 U Зps)= =(Ut2R0-Ut1R0)/((Ut2Зp-Ut1З p)*R0)), s=DIR0/DUЗp=DUR0/(DUЗp*R0). Отже питома провідність визначається як: sПИТ=DUR0*L/(DUЗp*R0*S), де, UТЕ напруга, яка виникає внаслідок термоелектричних ефектів в досліджуваному зразку, виключається при розрахунку питомої провідності, S- площа перерізу і Lвідстань між вимірювальними зондами зразка. Розігрів зразку лінійнозмінним струмом, який протікає незначний, так як час між двома вимірами не перевищує 0,02-0,04с. Наприклад: запропонованим способом визначено питомі провідності кристалів та плівок CdSb у формі прямокутних пластин з відповідними розмірами (довжина, ширина, товщина): 12мм, 1,2мм, 1мм та 12мм, 1,6мм, 0,3мкм при температурі 293К для кристалу 0,2545 (ом×см)-1, а для плівок 0,3365 (ом×см)-1. Швидкість зміни лінійнозмінного струму була в межах 0,03¸0,06А/с. Джерела інформації: 1. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. -М.: Высшая школа, 1975. - 206с. 2. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерения параметров полупроводниковых материалов и структур. -М.: Радио и связь, 1985. 264с. 3. Кучис Е.В. Методы исследования эффекта Холла. -М.: Советское радио, 1974. - 328с. 5 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 32572 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601