|
v. To’rt zondli usul
Yarimo’tkazgichli
namunaning
solishtirma
qarshilklarini
o’lchash
usullaridan biri qancha afzalliklarga ega bo’lgan 4-zondli usul keng qo’llaniladi.
Bunga o’lchash (meterologik) ko’rsatkichning yuqoriligi, o’lchash uchun
namunalarga Om kontaktlarini olish talab etilmasligini, bir tomoni yassi
tekislikdan iborat shakli va o’lchamlari har xil bo’gan hajmiy yarimo’tkazgich
namunalarni hamda ko’p qavatli sturukturalarda epitaksil, diffuzion qatlam
solishtirma qarshiliklarni o’lchash mumkinligini ko’rsatish mumkin. Bu usul
bilan hajmiy monokristallarda, plastinka (taxtasimon) namunalarda solishtirma
qarshilikni
Om sm oraliqda, epitaksial, diffusion sirt qarshiligini 1
5
Om oraliqda o’lchash mumkin.
To’rt zondli usulning bir ko’rinishi 9 rasmda ko’rsatilgan. Bir tomoni yassi
tekis sirt bilan chegaralangan yarim cheksiz namunaning sirtga bir chiziqda
joylashgan to’rtta uchi ingichkalashtirilgan metall elektrodlar (zondlar)
joylashtirilgan.Ikki chetki zondan tok o’tkaziladi va ikki o’rta zondlardan
kuchlanish (zondlar orasidagi patensiallar ayirmasi) o’lchanadi. Bu ikki kattalik-
tok va kuchlanish orqali solishtirma qarshilik aniqlanadi. Usul nazaryasi Valdes
tomonidan 1954 yilda yaratilgan bo’lib, yarimo’tkazgich va zondni kichik yuzasi
bilan kontaktlashgan nuqtasidan tokning yarimo’tkazgichda tarqalishiga
asoslangan
[7]
.
1.9-rasm.
Yarimcheksiznamunalardasolishtirmaqarshiliknito’rtzondliusulbilano’lchashsxe
masi (a), nuqtaviyzondmodeli (б).
Solishtirmaqarshilikсnitok
(1)
vakuchlanish
(U)
bilanbog’langanifodasinitoppishuchunyarimcheksizo’lchamlarizondlarorasidagim
asofaSdanjudakatta,
cheksiz
(a,
b,
d>>S
)
namunaningyassisirtibilankontaktlashganalohidaolingannuqtaviyzondchegarasida
nyarimo’tkazgichgatoktarqalishmasalasiniechishkerak
(9brasm).
Yarimcheksiznamunalardanuqtaviykontaktlashganzondbilanyarimo’tkazgichcheg
arasidantarqalayotgantok, potensialtaqsimotisferiksimmetriyagaegabo’ladi.Bu hol
uchun Om qonuni
j= у Е = - (1.19)
va tok zichligining
j =(r)
(1.20)
ifodadan foydalanib, namunada potensial taqsimlanishini topamiz:
ц (r) =
+A (1.21)
bu
yerda,
A-o’zgarmas
kattalik.
Potensial ishorasi tok yo’nalishi bilan aniqlanadi, istalgan nuqtadagi potensial har
bir tok zondlarining hosil qilingan potensiallarining yig’idisidan iborat.
Namunadan kirayotgan tokning hosil qilingan potensiali musbat, chiqayotgan
tokning hosil qilingan potensiali esa manfiy bo’ladi. Demak o’lchov zondlarining
kontaktlaridagi 2 va 3 potensiallari 1 va 4 zondlar hosil qilingan potensiallar
yig’indisiga teng. Tok yo’nalishini, ya’ni 1 va 4 tok manbalari hosil qilingan
potensiallar ishoralarini nazarda tutganda 2 va 3 nuqtalardagi potensiallar ifodasi
(1.21) ga ko’ra quydagi ko’rinishni oladi:
=
+A
(1.22)
=
+A
Ikki ichki (2 va 3) zondlardagi potensiallar ayirmasining kuchlanish tushuvi U
23
quydagicha bo’ladi:
=
-
=
(1.23)
Zondlar orasidagi masofalar bir –biriga teng (S1=S2=S3=S) bo’lganda (1.23) dan
solishtirma qarshilik ifodasi quydagi ko’rinishni oladi:
R =
(1.24)
To’rt zondli usul bilan solishtirma qarshilikni aniqlashda zondlarning istalgan
ikkitasidan tok o’tkazib, qolgan ikkitasidan kuchlanishni o’lchash mumkin. Bu
holda (1.24) ni
с =
S
(1.25)
ko’rinishni ifodalaymiz. Bunda zondlarning chizmaga ulanishiga qarab,
har xil qiymatlarni qabul qiladi (1-jadvalga qarang)
-yarim cheksiz qalin namunalar uchun,
1.1-
jadval
F
2
–yarim cheksiz yupqa namunalar uchun tuzatish koiffisietlari. 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 patensialning (r)
masofaga bog’liqligi sferik koordinata sistemasida ifodalangan Laplas tenglamasi
echimidan topiladi. Biz ko’rayitgan masalada potensial sferik simmetriya
bo’yicha tarqalganligini hisobga olib, Laplas tenglamasining faqat bog’liq hadi
ko’riladi:
=0 (1.26)
Laplas tenglamasi (1.26) ni r=0 nuqtada musbat, masofaning juda katta
qiymatida nolga intiluvchi, ya’ni r=0 da ц(r) > 0 va r
da ц(r)
chegaraviy
shartni qanotlantruvchi echimi
ц(r) =- +A (1.27)
bo’ladi. Integrallash doiymisi (C1) r= da maydon kuchlanganligini E( ) ga
tenglik shartidan topiladi:
E( ) =jс =
(1.28)
Yuqorida
aytilganidek, j=
radiusi ga teng bo’lgan yarim shar sirtidan oqayotgan
tok zichligidir. Ikkinchi tomondan, E( ) ni (1.27) dan foydalangan holda
quydagicha yozish mumkin:
E( ) = -
=
(1.29) Bu ikki (1.28) va (1.29) ifodalardan
integrallash doimiysi (C
1
)
(1.30)
bo’ladi. Integrallash doiymisi (C
1
) ni (1.27) ga qo’ysak, xuddi (1.28) ga o’xshash
ifodani olamiz.
Solishtirma qarshilikni to’rt zondli usul bilan o’lchash shartlarini ta’kidlab
o’tish,zarurdir.
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 rekombinatsiya 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.
1.10-rasm
Do'stlaringiz bilan baham: | 
