Plonų puslaidininkių sluoksnių laidumo tyrimas

Darbo tikslas – susipažinti su metodais, taikomais įvairių medžiagų paviršinio sluoksnio varžai (laidumui) nustatyti. Detaliai išsiaiškinti keturių zondų metodo principus ir tai, kaip jie techniškai įgyvendinami. Keturių zondų metodu išmatuoti puslaidininkių bandinių paviršines ir savitąsias varžas bei jų temperatūrines priklausomybes.

Teorinė dalis ir metodika.

Plonų sluoksnių elektrinio laidžio nustatymo metodai skirstomi į dvi grupes: kontaktinius ir nekontaktinius. Daugumos nekontaktinių metodų veikimo principas pagrįstas elektromagnetinės spinduliuotės sąveika su medžiaga. Kontaktiniai laidžio matavimo metodai pagrįsti Omo dėsniu ir skirstomi į keturias grupes: 1) dviejų elektrodų metodas, 2) keturių elektrodų metodas, 3) van der Pauvo metodas, 4) Holo efektu pagrįstas metodai [9]. Šiame darbe taikysime keturių zondų metodą, todėl aptarsime jį plačiau.

Dviejų elektrodų metodą galima taikyti, jeigu sudaromų elektrodų kontaktų varža gerokai mažesnė už bandinio varžą. Tokius elektrodus gana sunku, o kartais net neįmanoma sudaryti. Todėl dviejų elektrodų metodas tinka tik didelės varžos bandiniams matuoti. Universalesnis yra keturių zondų metodas. Per du elektrodus leidžiama srovė, o kiti du naudojami susidariusiam potencialų skirtumui išmatuoti. Taikant šį metodą, elektrodai gali būti adatos, arba peilio tipo. Plačiau naudojami adatiniai elektrodai, todėl šį atvejį panagrinėsime nuodugniau. Keturių zondų metodą 1954 m. pasiūlė von Valdesas. Taikant šį metodą, nebūtina sudaryti ominių kontaktų, galima išmatuoti bet kokios formos ir bet kokių matmenų bandinių varžą. Reikia tiktai, kad bandinys turėtų plokščią paviršių, didesnį už zondų galvutės matmenis. Varžai nustatyti su bandinio paviršiumi sudaromi keturi kontaktai. Šiam tikslui dažniausiai naudojami keturi mažo paviršiaus zondai (adatos). Zondai gali būti išdėstomi vienoje tiesėje, arba kvadrato kampuose (kvadratinis zondų išdėstymas). Kai zondai išdėstomi vienoje tiesėje, kaip parodyta 3. paveiksle, dažniausiai per du kraštinius zondus 1 ir 4 leidžiama elektros srovė I, o tarp dviejų vidurinių zondų 2 ir 3 matuojamas potencialų skirtumas U. Žinant įtampą U ir srovę I, pagal Omo dėsnį galima rasti bandinio savitąją varžą.

Kai bandinys yra labai didelių geometrinių matmenų, srovė, tekanti per zondą, tolygiai pasiskirsto pusės sferos paviršiaus plote

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!