2. Методика измерения.

Для измерения времени жизни неравновесных носителей заряда используется промышленная установка “Lifetime Measurement Equipment Type LM-1A”, внешний вид которой приведен на рис.1.

Рис.1. Установка для измерения времени жизни неравновесных носителей заряда.

Установка позволяет проводить измерения времени жизни начиная от времен 10s при использовании образцов с удельным сопротивлением больше чем 10 ом*см.

В основе работы установки лежит метод светового импульса в котором неравновесные носители заряда возбуждаются при освещении поверхности образца мощным световым импульсом. Блок–схема установки представлена на рис. 2.

Рис.2. Блок-схема установки для измерения времени жизни неравновесных носителей заряда. 1– генератор поджигающих импульсов, 2- высоковольтный генератор, 3- импульсная лампа, 4-проецирующий объектив, 5- световой пучок, 6- образец, 7- селективный усилитель, 8- прижимные контакты, 9- осциллограф, 10- высокочастотный генератор.

Принцип работы установки заключается в следующем. Генератор поджигающих импульсов 1 выдает импульсы с частотой 1-10Гц, которые вызывают вспышку импульсной лампы 3 и запускают развертку по оси Х на экране осциллографа 9. Свет от лампы фокусируется объективом 4 на поверхности образца 6. Высокочастотный генератор 10 обеспечивает переменный электрический ток в образце, создающий на контактах 8 падение напряжения. Это напряжение усиливается селективным усилителем 7 и подается на вход У осциллографа. Применение высокочастотного генератора и селективного усилителя позволяет резко снизить влияние прижимных контактов и внешних наводок на измеряемое напряжение. Таким образом, на экране осциллографа отражается зависимость падения напряжения на образце от времени. В момент прихода светового импульса происходит генерация неравновесных носителей заряда – увеличивается падение напряжения. После окончания действия светового импульса концентрация неравновесных носителей заряда стремится к нулю за время связанное с их временем жизни. Падение напряжения между контактами будет уменьшаться, пока не достигнет своего равновесного значения. То есть зависимость напряжения от времени на экране осциллографа полностью повторяет зависимость концентрации носителей заряда от времени в данном образце.

2.1 Порядок включения установки и проведения измерения:

1. Ручку регулировки высокого напряжения на высоковольтном генераторе поставить в крайне левое положение.

2. Включить установку в сеть (отдельно ВЧ-генератор, генератор поджигающих импульсов, высоковольтный блок, осциллограф ).

3. Закрепить образец на держателе и прижать, с помощью микролифта, к измерительным электродам.

4. Переключатель “Hf.VOLT – Ip” ВЧ-генератора установить в положении “Hf.VOLT”.

5. Регулируя ручку TUNE добиться максимально возможного отклонения стрелки индикатора высокочастотного напряжения.

6. Установить автоматический режим работы генератора поджигающих импульсов и частоту следования импульсов 1Гц.

7. Установить высоковольтное напряжения на импульсной лампе 3кв – 4кв.

8. Перемещая, при необходимости, осветитель относительно образца добиться, что бы световое пятно в виде яркой нити было четким и находилось посередине в пространстве между электродами.

9. Пользуясь ручками выбора диапазонов разверток и режимов синхронизации осциллографа получить на его экране устойчивую картину максимально возможного размера.

10. Зарисовать полученное изображение, указав на графике выбранные масштабы по осям ОХ и ОУ.

11. Повторить измерения с другими образцами.

12. Выключить установку в обратном порядке.