булади. Бу ерда:
S —
зондлар
орасидаги масофа, Цг0) —
зонддаги потенциаллар.
S» г п
булганда
(J(S)M), Rp-Un/2Jn
Улчанган структура каршилиги
R^
= 2R' = t
(1.115)
булади. Бу ерда,
U(S)/In
— барьер каршилиги.
Уч зондли усул билан улчанганда 2 ва 3 зондлардан
ток утказиб, 1 ва 2 зондлардан кириш каршилиги катта
булган вольтметрда кучланиш улчанади. Бу билан 3 зонд
контактига тушган кучланиш йукотилади ва уртадаги 2
контактнинг таркалган каршилиги улчанади:
к
=
( 1 . Ш
)
23
23
23
Уч зондли чизма билан улчанганда зондларнинг бир хил
булиши талаб этилмайди, лекин бир канча сабаблар бор-
ки, металл-яримтутказгич структураларидаги каршилик
ни идеал структуралардаги таркалган каршиликдан фаркди
булишига олиб келади.
Металл-яримутказгич орасида потенциал тусик пайдо
булса, яъни уларнинг чикиш ишлари хар хил булган А,/Ам
холда заряд ташувчилар билан бойиган ёки камбагаллаш-■
ган катлам хосил кил ад и. Омик булмаган контактдан ток
утганда, кучланишнинг тескари йуналишида потенциал
тусик сохаси катламининг каршилиги ортади, кучланиш
нинг тугри йуналишида инжекция туфайли контакт кар
шилиги камаяди. Булар билан
бир каторда контактдан
ток утганда контакт сохасининг кизиши, термо Э Ю К
Хосил булиши каршиликнинг узгаришига олиб келади.
Каршиликнинг узгаришига олиб келадиган сабаблардан
яна бирини курсатиш мумкин. Контактнинг кичик юза-
чага эга булиши ва контакт сохасида электр майдони куч
ланганлигини катта булишлиги харакатчанликнинг камайи-
шига, яъни каршиликнинг узгаришига олиб келиши мум
кин. Бу курилган ходисалар таркалган каршиликни
хисоблашда кабул килинган
я
р
и
мутказгич
и и нг
бир жинсли
ва Ом контактли булсин деб кабул килинган фаразлар-
61
нинг
бузилишига олиб келади.
Шунинг учун структура-
иинг таркалган каршилиги хакикий киймати (1.115) га
мос тушади деб кутиш кийин.
Таркалган каршиликни кичик токларда (10_7-н 10~2у4),
кичик кучланишларда (
U-kT/e)
улчаш билан юкорида
к^айд этилган баъзи бир хрдисаларнинг таъсирини камай-
тириш-минимумга келтириш мумкин. Хисоблашларнинг
курсатишича, кремний намуналарида зонд контакти ра
диуси 4 мкм, кучланиш
U<
15 мВ булганда контакт сох,а-
си температурасининг узгариши О, Г С дан ортмайди,
электр майдон кучланганлиги заряд ташувчилар \аракат-
чанлигининг майдонга
борликлик сокасидан кичик
(Е<103-г-104 В/см) булади. Юпка, каршилиги катта наму
наларда сирт колатлари косил килган сирт утказувчан-
ликнинг таркалган каршиликка таъсири куйилган кучла
нишни камайтиргани билан йуколмайди, шунинг учун
улчанган структура каршилиги (1.115) дан фарк килади.
У колда эмперик коэффициент
К(р)
оркали улчанган
структура каршилиги куйидашча ифодаланади:
V
= K (P )4
<|116'б)
Бу \одисалар контакт радиусининг какикий кийматини
тугридан
тукри аниклаш мумкин эмаслиги, таркалган
каршиликни солиштирма каршилиги аник булган (эта
лон) намуналардан фойдаланиб даражалаш заруриятини
турдиради, яъни, Л?лч-/(р) богланишни топиш керак була
ди. Улчов натижалари аник ва такрорланувчан булиши
учун солиштирма каршилиги улчанаётган ва эталон на-
муналарнинг сирти бир хил ишловдан утиши ва унинг
сифати сирт ишловининг маълум стандарт талабига жа-
иоб бсриши керак. Зонд манипулятори тузилиши ва зонд
улчами контакт юзасининг
хар доим бирдай булишини
таъминлаши керак. Куп лолларда зондлар сифатида учи-
га осмийдан яримшар куринишида копланган каттик ма-
гериаллар, рутений котишмаларининг симлари ишлати-
лади. Зондлар учидаги яримшар куринишидаги осмий
дан иборат пойнак (учлик)нинг радиуси 25 мкм чамасида
булганда, контакт радиуси тахминан 4 мкм ни ташкил
этади. Пойнакка юкори аникликда ишлов берилади. Кон
62
такт хоссаларининг такрорланиши учун зондларга куйил
ган кучланиш, яъни юза бирлигига куйилган куч Ю ^ Ю 4
Н/см2 ораликда узгаради. Бунда зондга куйилган юк бир
хил сакданиши ва зондларни ох,иста тик кутарилишига
эришиш керак. Юк,орида
келтирилган босим зондлар
намуна сиргидаги оксид катламни тешишга етарли булган
к,оник,арли Ом контакти х,осил килади. Бу усул билан
ажратилган муайян жойдаги, асосан калинлиги бир неча
контакт радиуси (г0) га тенг булган катламнинг гарк,алган
каршилигини, яъни солиштирма каршиликни улчаш мум
кин. Фазовий ажратиш кобилияти тахминан контакт ди
аметри (10 мкм)га тенг. Солиштирма каршилик улчана-
ётган сохднинг хажми 10 10+10~“ см-3 тартибида булсин.
Бу х,олат кремнийда ва бошка яримутказгич намуналари
да солиштирма каршиликнинг
сирт ва калинлик буйича
флуктуациясини урганишга имкон беради. Солиштирма
каршиликни улчашдаги хатоликлар яримутказгич билан
зонд орасидаг и масофани контакт улчамини хар хил були-
шидан, оксидланган катламнинг (парданинг) катнаши-
шидан, контакт со\асининг кизишидан, х,аракатчанлик-
нинг кучли электр майдонида камайиши билан содир
булиши мумкин. Солиштирма каршилиги катта намуна
ларда сирт со\асида буладиган х,ажмий заряд сох,асининг
ва вакт буйича сирт потенциалининг узгариши кучли таъ
сир курсатиши мумкин. Х,ар хил яримутказгичлар учун
уларнинг
сиртига ишлов бериш, намунани даражалашга
тайёрлаш ва улчашдаги шарт-шароитларнинг таклифлари
ишлаб чикилган. Кремний намуналарини улчашга ва (ко-
либровка) даражалашга тайёрлаш учун куйидаги ишлов
утказилиши тавсия этилади. Кремний намуналарини кес-
гандан сунг калий ишкорида (КОН) 100°С да 10 минут
кайнатиб, икки томонидан тахминан 15 мкм катлам еди-
риб юборилади, сунг унга механик кимёвий сайкал бериб
25—35 мкм
чамасида катлам олиб ташланади, сунг пе
роксид-аммиак эритмасида ювилиб, завода 150°С да 15
минут ушланади. Ш у усул билан ишловдан утган наму
наларда ишонч эх,тимоллиги 0,95 булгани х,олда карши
ликни улчашдаги хатолик 3,5% дан ошмайди. Бундан таш-
кари, кремний намуналарида яхши натижаларга эришиш
учун кетма-кет икки технологик боскични уз ичига олган
ишлов кулланилади: олмос пастаси АП—2 билан силлик-
63
