Elektr energetikasi

6– AMALIY ISH

Yarim o‘tkazgichli materiallarning solishtirma qarshiligini
to‘rtzondli tadqiq etish

Ishdan maqsad to‘rtzontli usul imkoniyatlarini o‘rganish; yarim o‘tkazgichli taglikning sirt va solishtirma qarshiligini o‘lchash.

Nazariy ma’lumot

Hozirgi kunda sirt R_sir va solishtirma  qarshilikni o‘lchashning ko‘pgina usullari ma’lumdir. O‘lchanayotgan na’muna va o‘lchash vositalarining o‘za’ro ta’sirlashuvi bo‘yicha mazkur usullarning tutashuvsiz va tutashuvliga ajratish mumkin. Tutashuvsiz usullar o‘lchanayotgan plastina (struktura) va o‘lchash vositalari orasida mexanik tutashuvlarsiz amalga oshiriladi. Ularga uyurmali toklar, plazmali rezonans, O‘YuI- energiya yutilishi, optik akslanish koeffitsiyentini o‘lchash usullari hamda faqatgina labaratoriya amaliyotida qo‘llaniladigan boshqa usullar kiradi.

Tutashuvli usul elektr signalni uzatish va plastina (struktura) bilan tutashuvni ta’minlovchi ignasimon zond bilan plastinadan (struktura) ta’sir javobini olish orqali amalgam oshiriladi. Ularga to‘rtzondli, uchzondli, ikkizondli usullar va qarshiliklarni oqish usullari kiradi.

O‘lchashning to‘rtzondli usuli keng qo‘llanishga ega bo‘ldi. To‘rtzondli usulni amalga oshiriuvchi o‘lchash va zondlarning ulanish sxemasi 1 – rasmda ko‘rsatilgan. Tok manbasi yordamida ampermetr bo‘yicha 1,4 – tok zondlari zanjirida tok o‘rnatiladi. Epitaksimal qatlamlar uchun tavsiya qilinadigan tokning qiymati 1 – jadvalda keltirilgan.

1 – rasm. To‘rtzondli usul bilan sirt va solishtirma qarshilikning o‘lchash sxemasi

Turli R _sir qiymatli epitaksil qatlamlar uchun tavsiya etiladigan tok qiymati

RsirkOm	0,01–0,03	0,03–0,1	0,1–0,3	0,3–1	1–3	3–10	10–30
I, mkA	10^5	10^4	4,10^3	400	70	10	5

Katta kirish qarshiligiga ega bo‘lgan V voltmetr bilan tokning ikkita qarama-qarshi yo‘nalishlarida 2 va 3 zondlar orasidagi kuchlanishlarni o‘lchab, U₂₃ va U₃₂ qiymatlari olinadi. Keyingi hisoblarda kuchlanishning o‘rtacha qiymati ishlatiladi;

,

2 va 3 zondlar orasidagi kuchlanishning o‘rtacha qiymatini hisoblab, sirt qarshiligi topiladi;

,

bu yerda, K–zondlarning o‘zaro joylashishi bilan aniqlanadigan koeffitsiyent (zondlar kvadrat cho‘qqilari bo‘yicha joylashganda K=9,06, zondlar chiziqda joylashganda K=4,53)

Solishtirma qarshilik quyidagicha formula boyicha hisoblanadi;

.

To‘rtzondli usuli bilan sirt qarshilikni o‘lchaganda o‘lchash xatoligi o‘lchanayotgan struktura turi va d qalinligi bilan aniqlanadi va 0,5–2,5mkm qalinliklar uchun 4–10% tashkil qiladi. Xatoliklarni kamaytirish uchun quyidagi choralarni qo‘llashadi;

1. 
   o‘lchamlarni atrof muhitning harorati(232)°C va nisbiy namlikgi (6515%) bo‘lganda o‘tkaziladi;
   
2. 
   epitaksil qatlamlarni reaktordan olingandan so‘ng 30 daqiqadan keyin o‘lchanadi;
   
3. 
   zond va lapuna chegaralari orasidagi masofa 5l dan kichik bo‘lmagan qiymatga teng bo‘lishi kerak(l – zondlar orasidagi masofa). Bunda l qiymati zondning nuqtaviy tutashuv diametridan ancha katta hamda struktura d qalinlikdan ikki martadan ortiq katta bo‘lishi kerak.