Money.plTechnologie dla biznesuPrzemysłPatentyPL 136129 B1
Wyszukiwarka patentów
  • od
  • do
Patent PL 136129 B1


PL 136129 B1

POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA OPIS PATENTOWY 136129 Patent dodatkowy do patentu ZgłoŚZOno: 82 04 01 /P. 235 748/ Int Cl, G01R 27/00 G01R 31/25 H01J 9/42 Pierwszeństwo: PATENTOWY PRL IIRZA.D Zgłoszenie ogłoszono: 83 10 10 Opis patentowy opublikowano: 1987 06 30 Twórca wynalazku: Darzy Kaczmarczyk Uprawniony z patentu: Folitechnlka Warszawska, Warszawa /Polska/ SPOSÓB POMIARU LOKALNEJ OPORNOŚCI SKROŚNEO CIENKICH WARSTW CIAŁA STAŁEGO Przedmiotem wynalazku jest 9poeób pomiaru lokalnej oporności skrośnej cienkich warstw ciała stałego, stosowany zwłaszcza przy badaniu lokalnej pracy wyjścia za pomoce powolnej wiązki elektronowej z maxwellowskim rozkładem prędkości. Lokalna oporność skrośna warstwy materialnej dostarcza infornacji o lokalnych własnościach fizykochemicznych w całym jej przekroju. Znany jest sposób pomiaru lokalnej oporności skrośnej warstw cienkich polegejęcy na tym, że do badanej warstwy, nałożonej na przewodzące podłoże, doprowadza się za pomoce sondy znane napięcie U . Mierzęc pręd I poprzez sondę określa się z prawe Ohma lokalne oporność skrośnę R warstwy* Postępowanie to jest wystarczajęco dokładna, jeśli pomiar napięcia U nie Jest obciążone nadmiernym błędem, e sama warstwa nie jest nazbyt gruba. Sposób ten nie nadaje się jednak wprost do zastosowania przy badaniu lokalnej pracy wyjścia za pomoce powolnej więzki elektronów z maxwellowskim rozkładem prędkości, gdzie spadek napięcia na oporności skrośnej warstwy sumuje się z badanym potencjałem wyjścia U? , i nie można wyznaczyć jednocześnie lokalnej pracy wyjścia i lokalnej oporności skrośnej badanej warstwy. Zgodnie ze sposobem według wynalazku do wycinka powierzchni badanej warstwy cienkiej ciała etałego, etenowięcego anodę diody, doprowadza się strumień elektronów z mexwellowskim rozkładem prędkości emitowanych z katody tej diody. Przekrój poprzeczny tego strumienia ogranicza się w otworze przesłony i przez wytworzenie silnego pole magnety? cznego. Po zapewnieniu powyższych warunków przeprowadza się w zakręcie prędu poczętkowego pomiar napięcie Ual, Ua2 na dołęczonym do tej diody rezystorze zewnętrznym, przy dwóch wylicza się ze wzoru: różnych znanych wartościach Jego rezystancji Ral, i Rfi2. Wartość oporności skrośnej Rw 136 129 Ua2-Ual +Fln Ual Ral |t i i to Ua2 Ral Ua2 Re2 86""*"' gdzie: k - etała Boltzmana; o - elementarny ładunek elektryczny, T - tejipereture katody. Sposób według wynalazku nie uszkadza warstw cienkich o delikatnej h/idowie. Ponadto umożliwia pomiar w przypadku, gdy nie znane sę potencjały na powierzchni swobodnej tej warstwy, które mogę być wywołane zróżnicowaniem prac wyjścia z powierzchni swobodnej lub lokalnym naładowaniem elektrycznym. | Sposób według wynalazku Jest objaśniony przykładowo na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ do pomiaru oporności ekrośnej sposobem według wynalazku, fig. 2 schematycznie przebieg strumienia między elektrodami diody wchodzęcej w skład tego ukła? du, a fig. 3 rozkład potencjału między elektrodami tej diody. Katoda K o temperaturze T emituje elektrony. Strumień tych elektronów S przechodzi przez szczelinę w przesłonie Sl i dochodzi do wycinka powierzchni badanego ciała stałego w silnym polu magnetycznym B oraz w hamującym polu elektrycznym, zapewniającym przepływ elektronów w zakresie prędu początkowego. Potencjał w obszarze między katodę K i anodę A zmienia się od wartości odpowiadajęcej potencjałowi wyjścia z katody Y k ° warto^cl u* Na powierzchni katody K potencjał zmienia się od wartości 0 do ] k, a na powierzchni anody A wartość bezwzględna potencjału zmniejsza się o wartość potencjału wyjścia z ano? dy ^ ? Następuje dalszy spadek potencjału wywołany spadkiem napięcia UR na oporności na rezystorze zeumowany ze spadkiem napięcia UR na oporności skrośnsj R^ i z potencja? ekrośnej R^. waretwy badanej próbki przez pręd anodowy. Spadek napięcia U zewnętrznym R łem wyjścia anody f ma wartość potencjału przy powierzchni anody U + ^f K. Dla wyżej opisanych warunków pręd anodowy można określić ze wzoru: Ja - JNI exP ( * 07 ) przy czym; U-Ua+UR+ fa~ *f K gdzie: 1^- - pręd emisyjny części katody nie przesłoniętej przesłonę Sl, a UT - propor? cjonalne do temperatury napięcia elektrokinetyczne. W zwlęzku z powyższymi zależnościami wartość oporności ekrośnej R następujęcym wzorem: może być wyrażona R w Ua2 ~Uei *r-ln -O-7-**e2 al Uai Ua2 kT , Ue2 Ral gdzie: k - stała Boltzmane, e - ładunek elektryczny. Układ do pomiaru oporności ekrośnej sposobem według wynalazku zawiera diodę D, oto? czone cewkę indukcyjne C, wytwarzajęcę pole magnetyczne o indukcji B, prostopadłe do po? wierzchni badanej, etanowięcej anodę A# Przykładem praktycznej realizacji omówionego sposobu pomiaru jest układ przedstawio? ny na fig. 1. Po zasileniu grzejnika katody określonym napięciem U. - niezbędnym do osiągnięcia zadanych parametrów katody 1^, T, | , oraz cewek elektromagnesu C prędem I niezbędnym do oelęgnlęcia wystarczajęcej do zogniskowania więzki elektronowej indukcji magnetycznej B, ustawia eię tak napięcie z zasilacza ZD i wartość R a Ą rezystora R , aby 1 a dioda D pracowała w zakresie prędu poczętkowego. W warunkach tych odczytuje się z wolto? mierza cyfrowego wartość napięcia U Ą ? Następnie ustawia się wartość R ~ rezystora R . 136 129 3 najlepiej R ? )> Ral* 9dyż zapewnie to pracę diody w zakresie prędu początkowego. Nastę? pnie odczytuje elę z woltomierza cyfrowego W wartość napięcia U -? Podstawiając tak po? mierzone wartości do podanego wyżej wzoru można określić poszukiwane wartość lokalnej oporności ekrośnej badanej warstwy. Zastosowany przy tym układ konwertera energii, tzn. przekształcanie energii kinetycznej elektronów na energię elektryczne, pozwala - Jak wiadomo z badań temperatury katod - na Istotne zwiększenie dokładności pomiarów* Zastrzeżenie patentowe Sposób pomiaru lokalnej oporności ekrośnej cienkich warstw ciała stałego, do którego doprowadza elę napięcie, mierzy się go 1 wylicza wartość oporności ekrośnej, m 1 e n n y tym, zna** że do wycinka powierzchni badanej cienkiej warstwy ciała stałego stanowiącego anodę /A/ diody /D/, doprowadza się etrumień elektronów /S/ z maxwellowskim rozkładem prędkości, emitowanych z katody /K/ tej diody /D/, przy czym ogranicza się po? wierzchnię przekroju poprzecznego tego strumienia /S/ w otworze przesłony /SI/ i przez wytworzenie silnego pola magnetycznego o Indukcji /B/ oraz mierzy się w zakresie prędu poczętkowego napięcie U 2# U - na dołęczonym do tej diody /D/ rezystorze zewnętrznym /R / przy dwóch różnych wartościach rezystancji Rfil? Rfi2 tego rezystora /Rfl/ a wartość oporności ekrośnej R^ wylicza się ze wzoru: w f? n Ua2 " Ual * T- ln '°aT *?... .. Ua2 Rel Ual Ua2 gdzie k oznacza stałe Boltzmane, e - elementarny ładunek elektryczny, T - temperaturę katody /K/. 136 129 Ra ZD Q nai Pracownia Poligraficzna UP PRL. Nakład 100 egz. Cena 100 zł



Grupy dyskusyjne