Чотирьохзондовий метод виміру питомої провідності
Чотирьохзондовий метод виміру питомої електричної провідності напівпровідників являється найбільш поширеним, так як не потребує створення омічних контактів до зразка і забезпечуєпроведення
вимірів на зразках найрізноманітнішої форми і розмірів.
На вимірювальну поверхню зразка встановлюють чотири зонди (рис. 1.2), розташовані уздовж однієї лінії на рівній відстані S один від іншого. Через крайні зонди 1, 4 пропускають електричний струм I (струмові зонди), а між двома внутрішніми зондами 2, 3 вимірюють різницю потенціалів U (потенційні зонди).
Для зразка, коли d, l, h >> S питомий опір обчислюється по формулі:
(1.3)
Якщо приходитися вимірювати зразки обмежених розмірів, таких, що товщина d і відстані l, h сумірні з S, необхідно враховувати вплив границь зразка на вимірюльне значення питомого опору. Це враховується введенням поправочного коефіцієнта F у формулу (1.3):
(1.4)
Функція F залежить від вибору граничних умов при який проводять вимір.
На рис. 1.3; 1.4; 1.5 приведені поправочні функції для деяких граничних умов, які найбільш часто зустрічаються на практиці.
Похибка, як і для двухзондового методу, визначається як помилками виміру вхідних у формулу (1.3) величин, так і іншими джерелами. Щоб уникнути помилок при вимірах напруги, рекомендується використовувати вольтметр із вхідним опором, який б у 105 разів перевищував опір зразка, а опір ізоляції забезпечувати на рівні 108 Ом.
Формула (1.3) отримана в припущенні, що контакт зонда з поверхнею зразка є точковим. Тому необхідно забезпечити сталість на-
вантаження на кожному зонді (~ 1,75 Н), і виготовляти зонди з твердих сплавів (карбід вольфраму) із строгим контролюванням форми заточення зонда. Рис.1.3 Рис.1.4
Рис.1.5
Джерелами випадкових похибок можуть служити фотопровідність і фото-ЕРС на контактних опорах. Тому виміри рекомендується проводити в затемненій камері. Для усунення ефекту нагрівання зразка при проходженні струму і впливу термо-ЕРС виникаючої на контактах, робочий струм вибирається мінімально можливим, а вимір потенціалу на зондах 2, 3 роблять при двох полярностях струму. Отримані значення усереднюють.
Для зменшення інжекції неосновних носіїв через струмові зонди, що призводить у напівпровідниках із великим часом життя неосновних носіїв до зменшення значення ρ, поверхню зразка піддають механічній обробці абразивними порошками. Внаслідок такої обробки сильно зростає швидкість поверхневої рекомбінації і глибина модуляції провідності різко падає.
Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 573 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|