Измерения заключается

44. Схема измерения удельного сопротивления грунта: а — четырехэЛектродной установкой; б — прибором МС-08

§ 1.1. Методы измерения удельного сопротивления. Двухзондовый метод измерения

Многие методы измерения удельного электрического сопротивления полупроводниковых материалов основаны на .измерении разности электрических потенциалов на некотором участке образца, через который пропускается электрический ток. Исторически одним из первых методов измерения удельного сопротииления был двух-зондовый метод, применявшийся для измерения удельного сопротивления металлов. Измерения с помощью методов, для которых необходима строго определенная геометрия образца, сопряжены со значительными затратами времени, главным образом на изготов-

1.1. Схема измерения удельного сопротивления двухзондовым методом

ление образцов 'и контактов к ним. Для быстрого измерения удельного сопротивления используют четырехзондовый метод, метод сопротивления растекания точечного контакта, а также метод Ван-дер-Пау. Указанные методы удобны, позволяют выполнять измерения ле только на однородных образцах, но и на диффузионных, эпитаксиальных и ионно-легированных слоях, а также исследовать пространственное изменение удельного сопротивления. Для зондо-вых методов силовые линии напряженности электрического поля

Двухзондовый метод применяют для измерения удельного сопротивления образцов, имеющих правильную геометрическую форму и постоянное поперечное сечение. При этом на торцевых гранях образца, например в виде прямоугольной пластины, изготавливают омические контакты. Через эти контакты вдоль образца пропускают электрический ток. На одной из поверхностей образца вдоль линий тока устанавливают два контакта в виде металлических иголок — зондов, имеющих малую площадь соприкосновения с поверхностью и позволяющих измерить разность потенциалов ( 1.1). Если образец однороден, то его удельное сопротивление (Ом-см)

Четырехзондовый метод измерения удельного сопротивления полупроводников является самым распространенным. Кроме высоких метрологических показателей преимущество четырехзондового

1.2. Электрическая схема измерения удельного сопротивления четырехзондо-вым методом:

дового метода измерения удельного сопротивления применительно к образцу, представляющему собой полубесконечный объем, ограниченный плоской поверхностью.

Линейное расположение зондов. Сформулируем предположения, на которых основан четырехзондовый метод измерения удельного сопротивления: 1) зонды расположены на плоской поверхности однородного изотропного образца полубесконечного объема; 2) зонды имеют контакты с поверхностью образца в точках, которые расположены вдоль прямой линии; 3) инжекция носителей заряда в объем образца отсутствует.

Электрическая схема и методика измерения. Электрическая схема измерения удельного сопротивления четырехзондовым методом проста (см. 1.2). Ток / от регулируемого источника постоянного напряжения ИН пропускается через зонды / и 4. Желательно, чтобы источник напряжения имел высокое выходное сопротивление, т. е. являлся генератором тока. Напряжение, возникающее при этом между зондами 2 и 3, регистрируется вольтметром V. Сила тока фиксируется миллиамперметром или находится путем измерения напряжения на эталонном резисторе, включенном последовательно в цепь зондов 1 к 4. Наименьший рабочий ток определяется возможностью измерения малых напряжений; наибольший рабочий ток ограничивается нагревом образца.

В трехфазных трехпроводных системах мощность при несимметричном приемнике в большинстве случаев измеряют методом двух ваттметров ( 3.13). Своеобразная особенность этого метода измерения заключается в том, что даже при симметричном приемнике показания двух ваттметров в большинстве случаев не одинаковые, причем показание одного из них может быть и отрицательным. В этом случае мощность трехфазной системы равна алгебраической сумме показаний двух ваттметров.

Компенсационный метод измерения заключается в сравнении неизвестной э. д. с. или напряжения с известным напряжением.

В трехфазных трехпроводных системах мощность при несимметричном приемнике в большинстве случаев измеряют методом двух ваттметров ( 3.13). Своеобразная особенность этого метода измерения заключается в том, что даже при симметричном приемнике показания двух ваттметров в большинстве случаев не одинаковые, причем показание одного из них может быть и отрицательным. В этом случае мощность трехфазной системы равна алгебраической сумме показаний двух ваттметров.

В трехфазных трехпроводных системах мощность при несимметричном приемнике в большинстве случаев измеряют методом двух ваттметров ( 3.13). Своеобразная особенность этого метода измерения заключается в том, что даже при симметричном приемнике показания двух ваттметров в большинстве случаев не одинаковые, причем показание одного из них может быть и отрицательным. В этом случае мощность трехфазной системы равна алгебраической сумме показаний двух ваттметров.

Измерительной информацией называют информацию о значениях измеряемых физических величин. При принятом размере единицы \х измеряемой величины X информацией о ее значении х является ее числовое значение N. Информация о размере физической величины содержится в самой величине, а задача измерения заключается в том, чтобы извлечь эту информацию из измеряемой величины. Осуществляя измерение, получают измерительную информацию в виде числового значения N, представляющего собой отношение значения х измеряемой величины к принятому размеру ее единицы \х.

транзисторов. На 2.21 представлены электрические схемы измерения ^-параметров транзисторов с помощью стандартной измерительной линии. Процесс измерения заключается в определении КСВН и фазы стоячей волны в линии с транзистором по отношению к режиму короткого замыкания в плоскости транзистора.

Схема измерителя коэффициента шума транзисторов изображена на 2.31. Сущность метода измерения заключается в следующем: при выключенном генераторе шума на входе транзистора имеются лишь тепловые

Сопротивление резисторов и емкость конденсаторов также можно измерять методом дискретного счета. Принцип измерения заключается в определении интервала времени t, пропорционального постоянной времени т— #С; здесь R — образцовое сопротивление, С — измеряемая емкость (или С — образцовая емкость, R — измеряемое сопротивление). Разряд конденсатора через резистор протекает в соответствии с выражением

Измерительной информацией называют информацию о значениях измеряемых физических величин. При принятом размере единицы \х измеряемой величины X информацией о ее значении х является ее числовое значение N . Информация о размере физической величины содержится в самой величине, а задача измерения заключается в том, чтобы извлечь эту информацию из измеряемой величины. Осуществляя измерение, получают измерительную информацию в виде числового значения N, представляющего собой отношение значения х измеряемой величины к принятому размеру ее единицы \х.

Процесс измерения заключается в плаином изменении частоты генератора при постоянном напряжении ?/вх до получения максимального значения ивых, тогда

Фазовый сдвиг можно определить также и при помощи круговой развертки. Один из способов измерения заключается в следующем. Одно из напряжений используется для получения круговой развертки. Затем оба напряжения с помощью формирующего устройства преобразуются в серию кратковременных импульсов (соответствующих обычно моменту перехода кривых через нуль в положительном направлении). Эти импульсы подаются на модулирующий электрод трубки, образуя на осциллограмме затемненные метки, расстояние между которыми соответствует искомой разности фаз.