Измерении электрических

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

При исследовании электрических свойств полупроводников и производстве полупроводниковых материалов, стэуктур и приборов возникает необходимость измерения удельногэ электрического сопротивления или удельной электрической проводимости полупроводниковых материалов в виде монокр металлических слитков, образцов различной геометрической формы, пластин, диффузионных, эпитаксиальных и ионно-легированных слоев, составляющих часть полупроводниковых структур. Измерение удельного сопротивления осуществляется не только для установления его значения, но также для определения других важных параметров полупроводникового материала на основе теоретических расчетов или дополнительных экспериментальных данных.

метода состоит (в том, что для его применения не требуется создания омических контактов к образцу, возможно измерение удельного сопротивления объемных образцов самой разнообразной формы и размеров, а также удельного сопротивления слоев полупроводниковых структур. Условием для его применения с точки зрения формы образца является наличие плоской поверхности, линейные размеры которой превосходят линейные размеры системы зондов. Теория метода. Рассмотрим теоретические основы четырехзон-

§ 1.4. Измерение удельного сопротивления диффузионных, эпитаксиальных и ионно-легированных слоев четырехзондовым методом

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 7

§ 1.4. Измерение удельного сопротивления диффузионных, эпитаксиаль-

Книга содержит методические указания к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники, выполнению экспериментов, обработке их результатов; даны карточки программированного опроса по всем лабораторным работам,-а также рекомендации по организации и оснащению лаборатории. Второе издание (первое вышло' в 1977 г.) дополнено новыми работами: изучение электрического поля в проводящей среде; измерение удельного сопротивления проводников и др.

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Лабораторная работа № 5. Измерение удельного сопротивления проводниковых материалов ...... 33

Должны быть исключены, как это еще часто встречается, использование величины — вес — для измерения количества вещества в теле, которое (количество) следует измерять массой тела, и измерение удельного веса тела единицей кг/м3, не входящей для измерения этой величины ни в один из перечисленных ГОСТ.

3-21. Лабораторная работа. Измерение удельного сопротивления проводов (§ 2-7) ........... 130

При решении многих инженерных задач, например при измерении электрических и неэлектрических величин, приеме радиосигналов, контроле и автоматизации технологических процессов, возникает необходимость в усилении электрических сигналов. Для этой цели служат усилители, т. е. устройства, предназначенные для усиления напряжения, тока и мощности. В современных усилителях, широко применяемых в промышленной электронике, обычно используют биполярные и полевые транзисторы, а в последнее время — интегральные микросхемы. Усилители на микросхемах обладают высокой надежностью и экономичностью, большим быстродействием, имеют чрезвычайно малые размеры и массу, высокую чувствительность. Они позволяют усиливать очень слабые электрические сигналы (напряжение порядка 10~13 В, токи до 10~17 А, мощность порядка 10~24 Вт).

При измерении электрических характеристик образца в термостате необходимо обеспечить высокий уровень электрической изоляции вводов сквозь стенку термостата, так как с повышением температуры сопротивление изоляции падает. Целесообразно выпол-

Химический контроль осуществляют различными методами: по-тенциометрическим, основанным на измерении электрических характеристик растворов, методом кондуктометрии — на измерении удельной электрической проводимости, колориметрическим—на измерении интенсивности окраски на фотоколориметрах и др.

Важную роль в развитии электроизмерительной техники примерно в те же годы сыграли труды акад. Б. С. Якоби. Им разработан ряд приборов для измерения сопротивления электрической цепи, сделаны первые шаги в области обеспечения единства в измерении электрических величин. Дело в том, что к 1880 г. на практике использовалось 15 различных единиц электрического сопротивления, 8 единиц ЭДС, 5 единиц электрического тока. Такое положение сильно затрудняло сопоставление результатов расчетов и измерений, выполненных различными исследователями. Остро ощущалась необходимость введения единой системы электрических единиц. Такая система была принята Первым конгрессом по электричеству, состоявшимся в 1881 г.

После контроля пластины разрезают на кристаллы, соответствующие отдельным микросхемам, и дефектные кристаллы отбраковывают. Кристаллы устанавливают в корпус, соединяют контактные площадки кристаллов с выводами корпуса (монтаж выводов) и герметизируют корпус (см. § 2.11). Затем производят контроль и испытания готовых микросхем с помощью автоматизированных систем, работающих по заданной программе. Различают тестовый контроль (проверка функционирования) и параметрический, заключающийся в измерении электрических параметров и проверке их соответствия нормам технических условий.

Большое внимание уделено связи теории с практикой — в самом общем виде рассмотрены электроизмерительные приборы различных систем, электрические машины, линии передачи, кабели, экраны и т. д. Изучение материала по электроизмерительной технике повысит качество лабораторных работ по теоретической электротехнике, проводимых до изучения курса электрометрии, но основанных на измерении электрических величин.

где k — коэффициент, равный 235 для обмотки из медных проводов и 245 — из алюминиевых. Если температура окружающей среды при измерении сопротивлений обмотки гх и гг одинакова, то формула (1.7) упрощается, так как последний член Фо.х—Фо.г=0. Сопротивление обмотки желательно измерять, не отключая машину от сети. Если сопротивление обмотки постоянному току измеряют у обесточенных машин, то либо его осуществляют быстро (за время, не превышающее 3 с), либо строят кривую остывания машины во времени: Ig9 = /(0- Действительное значение превышения температуры обмотки определяют путем экстраполяции этой кривой ( 1.4). При снятии кривой остывания одновременно с отключением машины от питающей сети включают секундомер и быстро измеряют сопротивления через каждые 10—15 с. Обычно производят не менее пяти измерений. Следует особо отметить одно обстоятельство: так как в электрических микромашинах влияние активных сопротивлений обмоток на выходные характеристики очень велико, то важно знать, при какой температуре обмоток измерены отдельные показатели. Для этого необходимо контролировать значения сопротивления обмотки в момент измерения данного показателя.

4. Как при измерении электрических величин учитываются погрешности, вносимые приборами?

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны приобрести умения и навыки в измерении электрических величин, построении диаграмм напряжений и треугольников сопротивлений, снятии резонансных кривых при изменении индуктивности и емкости цепи.

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны приобрести умения и навыки в измерении электрических величин, построении векторных диаграмм токов, напряжений и треугольников проводимостей и мощности, в снятии резонансных кривых путем изменения индуктивности или емкости цепи при постоянной частоте тока.

величиной (мерой), так что никаких изменений в состоянии измерительного прибора или измерительной установки не происходит. Метод замещения весьма часто применяется при измерении электрических величин: индуктивности, емкости с помощью мостовых схем, что позволяет исключить влияние так называемых паразитных емкостей. Метод отличается довольно высокой точностью.