|
4…Yupqa qatlamlarda solishtirma qarshilikni to‘rt zondli usul bilan aniqlash
Yarimo‘tkazgichli namunalarning solishtirma qarshiliklarini o‘lchash usullaridan bir qancha afzalliklarga ega bo‘lgan 4-zondli usul keng qo‘llaniladi. Bunga o‘lchash (meterologik) ko‘rsatkichining yuqoriligini, o‘lchash uchun
namunalarga Om kontaktlarini olish talab etilmasligini, bir tomoni yassi tekisliqdan iborat shakli va o‘lchamlari har xil bo‘lgan hajmiy yarimo‘tkazgich namunalarini hamda ko‘p qavatli strukturalarda epitaksial,
diffuzion qatlam solishtirma qarshiliklarini o‘lchash
mumkinligini ko‘rsatish mumkin. Bu usul bilan hajmiy monokristallarda, plastinka (taxtasimon) namunalarida solishtirma qarshilikni 104-P03 Om-sm oraliqsa,
epitaksial, diffuzion sirt qarshiligini 1-g5 • 105 Om
oraliqsa o‘lchash mumkin. To‘rt zondli usulning bir ko‘rinishi 1.9-rasmda ko‘rsatilgan. Bir tomoni yassi tekis sirt bilan chegaralangan
yarim cheksiz namunaning sirtiga bir chiziqsa joylashgan to‘rtta uchi ingichkalashtirilgan metall elektrodlar (zondlar) joylashgirilgan. Ikki chetki zondsan tok o‘tkaziladi va ikki o‘rta zondlardan kuchlanish (zondlar orasidagi potensiallar ayirmasi) o‘lchanadi. Bu ikki kattalik — tok va kuchlanish orqali solishtirma qarshilik aniqlanadi. Usul nazariyasi Val'des tomonidan 1954
yilda yaratilgan bo‘lib, yarimo‘tkazgich va zondni kichik
yuzasi bilan kontaktlashgan nuqgasidan tokning yarimo‘tkazgichda tarqalishiga asoslangan.
Solishtirma qarshilikr ni tok va kuchlanish (II)
bilan bog‘langan ifodasini topish uchun yarim cheksiz
(o‘lchamlari zondlar orasidagi masofa 5 dan juda katga,
namunaning yassi sirti bilan kontaktlashgan alohida olingan nuqgaviy zond chegarasidan yarimo‘tkazgichga tok tarqalish masalasini yechish kerak
Yarim cheksiz namunalarda nuqgaviy kontaktlashgan zond bilan yarimutkazgich chegarasidan tarqalayotgan tok, potesial taqsimoti sferik simmetriyaga ega bo‘ladi. Bu hol uchun Om qonuni
va tok zichligining
ifodalaridan foydalanib, namunada potensial taqsimlanishini topamiz:
bu yerda, Ya-o‘zgarmas kattalik.
Potensial ishorasi tok yo‘nalishi bilan aniqlanadi, istalgan nuqtadagi potensial har bir tok zondlarining hosil qilgan potensiallarining yig‘indisidan
iborat. Namunaga kirayotgan tokning hosil qilgan potensiali musbat, chiqayotgan tokning hosil qilgan potensiali esa manfiy bo‘ladi. Demak, o‘lchov zondlarining
kontaktlaridagi 2 va 3 potensiallari 1 va 4 zondlar
hosil qilgan potensiallar yig‘indisiga teng. Tok yunalishini, ya'ni 1 va 4 tok manbalari hosil qilgan potensiallar ishoralarini nazarda tutganda 2 va 3 nuqtalardagi potensiallar ifodasi ga ko‘ra quyidagi ko‘rinishni oladi:
Ikki ichki zondlardagi potensiallar ayirmasining kuchlanish tushuvi quyidagicha bo‘ladi:
Zondlar orasidagi masofalar bir-biriga teng
bo‘lganda dan solishtirma qarshilik ifodasi quyidagy ko‘rinishni oladi:
G‘* — yarim cheksiz qalin namunalar uchun,
G‘2 — yarim chekssz yupqa namunalar uchun tuzatish koeffisientlari. Jadval tahlilidan zondlarni chizmaga ulanishida 1- va 2-usullarning afzalligini ko‘ramiz, chunki bunday hollarda o‘lchanayotgan kuchlanish eng katta qiymatga erishadi. Umumiy tarzda yarim cheksiz namunalarda
potensialning taqsimoti, ya'ni potensialning (g) masofaga bog‘liqligi sferik koordinata sistemasida ifodalangan Laplas tenglamasi yechimidan topiladi. Biz ko‘rayotgan masalada potensial sferik simmetriya bo‘yicha tarqalganligini hisobga olib, Laplas tenglamasining faqat
(g) ga bog‘liq hadi ko‘riladi
1. O‘lchov bir jinsli namunaning yassi tekis sirtida
bajarilishi kerak.
2. Kontakt orqali asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarning injeksiyasi bo‘lmasligi kerak. Bu sirt rekombinasiya tezligi katta bo‘lgan namunalarda kuzatiladi, bu sirtga ma'lum ishlov berish bilan erishiladi.
3. Tokning sirt bo‘yicha sirqishi (oqishi) bo‘lmasligi
kerak.
4. Zondlar namuna sirti bilan nuqtada kontaktlashgan bo‘lishi va bir chiziqda yotishi kerak.
5. Tok utkazuvchi zondlar bilan yarimutkazgich namuna
sirti chegarasida zondlar kichik radiusli yarimshar ko‘rinishida bo‘lishi kerak.
6. Zondlarni namuna sirti bilan kontaktlashgan yuzasining diametri zondlar orasidagi masofadan juda kichik bo‘lishi kerak
Shuni eslatib o‘tish kerakki, ko‘p hollarda yarimo‘tkazgich namunalari aniq geometrik o‘lchamlarga ega bo‘ladi va zondlar bilan namuna qirrasi orasidagi masofa zondlar orasidagi masofa tartibi bilan bir qatorda
bo‘ladi, bu tok zichligining poteksial taqsimotida sferik simmetriya qonunining buzilishiga olib keladi.Natijada formula bilan aniqlangan solishtirma
qarshilikning qiymati haqiqiy qiymatdan farqli bo‘ladi, ya'ii xatolikka olib keladi. Shuning uchun umumiy holda r ning haqiqiy qiymatini topish uchun yarimcheksiz namunalar uchun o‘rinli bo‘lgan formulaga namuna o‘lchovlariga va zondlarning namuna sirtida joylanishiga bog‘liqbo‘lgan tuzatish funksiyasi (G‘) kiriti -
ladi va (1.24) quyidagicha ifodalanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
