Исследование возможности повышения чувствительности метода СВЧ-магнитосопротивления к изменению подвижности электронов в полупроводниковых структурах с использованием синхронизированного СВЧ-генератора на диоде Ганна

• Автор: Поздняков, Валерий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.03, 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 120 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР

НА СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ.

1.1. Волноводные методы измерения электрофизических параметров полупроводников

1.2. Мостовые методы измерения параметров полупроводников

1.3. Резонаторные методы измерения параметров полупроводников

1.4. Измерение параметров материалов методом волноводнодиэлектрического резонанса

1.5. Автодинные методы измерений

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО

СВЧГЕНЕРАТОРА.
2.1.Теория волноводного метода измерения подвижности свободных носителей заряда с использованием эффекта СВЧмагнитосопротивления
2.2.Модель полупроводникового синхронизированного СВЧгенератора, работающего в режиме вычитания когерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала синхронизированного генератора
2.3. Измерение подвижности свободных носителей заряда на
основе эффекта СВЧмагнитосопротивления с использованием полупроводникового синхронизированного СВЧгенератора
3. РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Компьютерное моделирование характеристик полупроводникового синхронизированного СВЧгенератора, работающего в режиме вычитания когерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала
3.2. Компьютерное моделирование схемы измерений подвижности свободных носителей заряда в полупроводниковых структурах с использованием синхронизированного СВЧгенератора
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ ПОДВИЖНОСТИ СВОБОДНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО СВЧГЕНЕРАТОРА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


По результатам определения изменения характеристик резонатора могут быть определены диэлектрическая проницаемость и электропроводность материала, изменение электропроводности, вызванное наложением магнитного поля, освещением образца и т. Если зависимость между изменением электропроводности и поглощением в образце является линейной, то можно найти величину времени установления неравновесных процессов в полупроводниках, таких как объемное время жизни неосновных носителей и скорость поверхностной рекомбинации. Одним из методов, основанных на эффекте поглощения электромагнитной энергии, является метод СВЧмагнитосопротивления, суть которого заключается в определении подвижности свободных носителей заряда но изменению в магнитном поле величины мощности, проходящей через волновод, содержащий полупроводниковую эпитаксиальную структуру. В настоящей работе исследовалась возможность повышения чувствительности СВЧметодов измерения подвижности свободных носителей, электропроводности и толщины эпитаксиального слоя полупроводниковых структур, при использовании режима вычитания когерентных сигналов синхросигнала и сигнала от синхронизированного генератора на диоде Ганна. Использование явления синхронизации позволяет изменять разность фаз между выходным сигналом автогенератора и синхросигналом, регулируя частоту синхросигнала, и таким образом добиваться в схемах сравнения заданной величины мощности выходного сигнала на общфй нагрузке или, в случае почти полного гашения сигнала, резко повысить фазовую чувствительность схемы сравнения. СВЧмагнитосопротивления к изменению подвижности электронов в полупроводниковых структурах с использованием синхронизированного СВЧгенератора на диоде Ганна, работающего в режиме вычитания когерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала. СВЧмагнитосопротивления к изменению подвижности электронов в полупроводниковых структурах с использованием синхронизированного СВЧгенератора на диоде Ганна, работающего в режиме вычитания когерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала. СВЧгенератора на диоде Ганна. СВЧгенератора. Достоверность полученных теоретических результатов обеспечивается строгостью используемых математических моделей, корректностью упрощающих допущений, сходимостью вычислительных процессов к искомым решениям, выполнимостью предельных переходов к известным решениям, соответствием результатов расчета эксперименту. Достоверность экспериментальных результатов обеспечена применением стандартной измерительной аппаратуры, обработкой экспериментальных данных с использованием стандартных методов. СаАя с помощью схемы измерений, использующей режим вычитания когерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала синхронизированного автогенератора. Использование метода измерений на основе синхронизированного генератора на диоде Ганна, работающего в режиме вычитания когерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала, позволяет повысить чувствительность метода СВЧмагнитосопротивления к изменению подвижности электронов в полупроводниковых структурах. Величина подвижности свободных носителей заряда в эпитаксиальных полупроводниковых структурах при использовании метода измерений на основе синхронизированного СВЧгенератора на диоде Ганна может быть определена по измеренным значениям мощностей СВЧсигналов, поступающих в нагрузку при наличии магнитного поля и без него, на частоте, соответствующей минимуму мощностночастотной характеристики в полосе синхронизации. Воздействие магнитного поля на полупроводниковую эпитаксиальную структуру в методе измерений подвижности свободных носителей заряда на основе эффекта СВЧмагнитосопротивления с использованием синхронизированного генератора приводит к изменению положения минимума на мощностночастотной характеристике в полосе синхронизации в режиме вычитания когерентных сигналов на общей нагрузке. В методе измерений, в котором реализуется режим вычитания ког ерентных сигналов синхросигнала и выходного сигнала синхронизированного генератора на диоде Г анна, на порядок и более, увеличивается разность мощностей СВЧсигналов, поступающих в нагрузку прц воздействии магнитного поля на полупроводниковую эпитаксиальную структуру в волноводе и без него.