ЗМІСТ
ВСТУП
1. Прилад неруйнівного контролю електрофізичних параметрів напівпровідників ІВК «SemiCon - 1»
.1 Принцип роботи
.1.1 СВЧ резонаторний метод для безконтактного локального вимірювання питомого опору
.1.2 Метод імпульсної фотопровідності на СВЧ для вимірювання часу життя нерівноважних носіїв заряду в кремнії і германії
.2 Функціональна схема приладу
.3 Вплив параметрів НВЧ блоку на метрологічні характеристики. Мета роботи. Основні завдання. Вимоги до СВЧ генератору для приладу
. Загальні положення. Генератор, керований напругою (ГУН)
.1 Принципи побудови ГУН
.2 Основні параметри ГУН
. Дослідження НВЧ генераторів, що використовуються в ІВК
.1 СВЧ генератор за схемою з емітерний зв'язком
.2 Детекторна секція
.3 Основні недоліки роботи СВЧ блоку
. Розробка СВЧ блоку
.1 ГУН. Огляд літератури. Його вибір і розробка. Характеристики
.2 СВЧ детектори. Огляд літератури. Вибір і розробка квадратичного детектора
. Робота приладу з новим СВЧ блоком
.1 Установка СВЧ блоку в прилад. Методика вимірювання питомого опору при температурі від 0 до 50 С
.2 Експериментальні результати. Висновки
ВИСНОВОК
Список використаних джерел
ДОДАТОК
ВСТУП
Ось уже кілька десятиліть в ТГУ розробляються прилади для безконтактного локального експресного вимірювання електрофізичних параметрів кремнію і германію в широкій області температур 80 - 350 К на НВЧ.
Методика вимірювання заснована на залежності добротності НВЧ-резонатора від величини питомого опору досліджуваного зразка. Час життя ННЗ визначається по спаду імпульсної фотопровідності. В останні роки в цій області досягнуті добрі результати. Випущений прилад п'ятого покоління, який удостоєний декількома золотими медалями на міжнародних виставках. Це прилади серії «SemiCon - 1». У 2012 році цей прилад внесений до Держреєстру вимірювальних приладів Росії.
Однак згідно ТУ приладу, температура використання його обмежена вузьким температурним діапазоном 22 ± 3. Це пов'язано з недоліками використовуваного СВЧ блоку. Це обмежує вартість приладу і потреба в Замовників.
Метою дипломної роботи є розробка СВЧ блоку, характеристики і параметри якого слабо змінюються в області температур від + 10 до + 40 Дослідження характеристик і параметрів НВЧ блоку. Установка його в вимірювально-обчислювальний комплекс «SemiCon - 1». Дослідження метрологічних характеристик приладу для безконтактного виміру питомого опору і часу життя нерівноважних носіїв заряду в області температур від + 10 до + 40. Для цього необхідно вирішити наступні завдання:
. Розробити принципову схему СВЧ ГУН.
.Спроектіровать друковану плату СВЧ ГУН в середовищі P-Cad.
.Проізвесті монтаж друкованої плати генератора і зняти його характеристики.
4.Разработать принципову схему квадратичного детектора.
5. Спроектувати друковану плату квадратичного детектора в середовищі P-Cad.
6. Зробити монтаж друкованої плати квадратичного детектора.
. Встановити СВЧ блок в пристрій.
8. Зняти метрологічні характеристики.
9. Оформити технічну документацію на СВЧ блок.
. Зняти основні характеристики випущеної серії СВЧ блоків.
1. Прилад неруйнівного контролю електрофізичних параметрів напівпровідників ІВК «SemiCon - 1»
Прилад призначений для експресного безконтактного локального вимірювання питомого опору, часу життя нерівноважних носіїв заряду в пластинах і товстих шайбах поли - і монокристалічного кремнію, германію.
1.1 Принцип роботи
. 1.1 СВЧ резонаторний метод для безконтактного локального вимірювання питомого опору
Методика вимірювання заснована на залежності добротності НВЧ-резонатора від величини питомого опору досліджуваного зразка. Для вимірювання резонатор на прохід за допомогою одного з елементів зв'язку підключається до СВЧ-генератору, а до іншого елементу підключається СВЧ-детектор з навантаженням і індикатором напруги. При цьому величина напруги, реєстрованого індикатором, пропорційна добротності резонатора з зразком і, отже, залежить від питомого опору локальної ділянки досліджуваного зразка (кремнію). Таким чином, вимірювання питомого опору зводиться до реєстрації сигналу детектора, з наступним визначенням шуканого значення по калібрувальної кривої, вид залежності якої встановлюється шляхом попередньої калібрування за допомогою еталонних зразків кремнію. На основі цієї методики р...
