CS244969B1 - Intermediate capacitor analyzer connection - Google Patents
Intermediate capacitor analyzer connection Download PDFInfo
- Publication number
- CS244969B1 CS244969B1 CS845031A CS503184A CS244969B1 CS 244969 B1 CS244969 B1 CS 244969B1 CS 845031 A CS845031 A CS 845031A CS 503184 A CS503184 A CS 503184A CS 244969 B1 CS244969 B1 CS 244969B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- block
- input
- excitation
- evaluation
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Zapojenie sa týká analyzátore prechodovej kapacity, vhodného na spektroskopiu hlbokých hladin v tuhých látkách. Účelom je umožnenie zobrazovania a vyhodnocovanía kapacity počas celej periódy merania. Uvedeného účelu sa dosahuje tým, že vysokofrekvenčný generátor je spojený súčasne s excitačným blokom, referenčným vstupom kapacity a z riadiacim blokom a použitím vyhodnocovacieho bloku odolného proti impulznému prebudeniu. Zapojenie může nájsť uplatnenie v meracej technlke, pri konštrukcii a výrobě prístrojov na diagnostiku polovodičových struktúr v laboratórnych a prevádzkových podmienkach.The circuit relates to a transient capacitance analyzer suitable for spectroscopy of deep levels in solids. The purpose is to enable the display and evaluation of the capacitance during the entire measurement period. The stated purpose is achieved by connecting the high-frequency generator simultaneously with the excitation block, the reference capacitance input and the control block and by using an evaluation block resistant to impulse awakening. The circuit can find application in measurement technology, in the design and manufacture of devices for diagnosing semiconductor structures in laboratory and operational conditions.
Description
244969244969
Vynález sa týká zapojenia analyzátoraprechodovej kapacity, vhodného na spektro-skopiu hlbokých hladin v tuhých látkách.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the connection of an analyzer to a capacitance suitable for the spectroscopy of deep levels in solids.
Na kapacitnú spektroskopiu hlbokých hla-din v tuhých látkách, obvykle polovodičoch,sa používajú meracie zariadenia, ktoré ob-sahujú tieto hlavně časti: zdroj excitačnejenergie, merač kapacity a vyhodnocovaciezariadenie. Zdroj excitačnej energie, napr.prúdových alebo napáťových impulzov, svět-la a pod. slúži na periodická excitáciu vy-šetřovaného objektu. Merač kapacity má zaúlohu sledovat odozvu na excitáciu, t. j. re-laxáciu smerov k rovnovážnému alebo sta-cionárnemu stavu. Změnou teploty vyšetřo-vaného objektu sa dosiahne změna relaxač-ných dob procesov, ktoré v ňom prebieha-jú. Vyhodnocovacie zariadenie vyberá z odo-zvy zložky, ktoré májá relaxačnú dobu blíz-ku zvolenej a tým mění mo-notónnu teplotnúzávislost na nemonotónnu a dává jej spek-troskopický charakter. Napáťovú alebo prú-dovú excitáciu vyšetřovaného objektu za-isťuje jeden alebo v-iac impulzných generá-torov, ktorých výstupy bývajú zložitým spů-sobom spojené s meračom kapacity. Přitomje vzájomný vzah excitačných impulzov ameracieho signálu náhodný, čo spůsobuje,že úroveň excitačného impulzu v okamihu,keď sa právě končí, je neurčitá. To sa můžepřejavfť “Vzíškanom spektre ako šum. Vy-hodnocované zložky kapacitnej odozvy súčasto len velmi malou častou celkovej změ-ny kapacity vyvolanej excitáciou. Preto sapoužívajú citlivé merače kapacity, ktorýchvýstup bývá excitáciou prebudený. Ako- vy-hodnocovacie zariadenia sa používajú dvou-kanálové vzorkovacie integrátory typu „box-car averager“, lock-in zosilňovače alebo zlo-žitejšie korelátory. Pri požadovanej citlivos-ti sú schopné spracovat len malé vstupnénapátie. Toto alebo, značné obmedzuje vy-užitelný výstupný rozsah merača kapacityalebo vyžaduje jednosměrně oddělit vyhod-nocovacie zariadenie. Oddelenie jednosmer-nej zložky však může viesť k zložitým posu-nom nulovej úrovně výstupného napatia alen vtedy zaručí, že užitočný signál zostanev požadovaných medziach, ak sa z odozvymerača kapacity vylúči úsek počas excitá-cie a zotavovanie po prebudení. Pri použitílock-in zosilňovačov a niektorých druhovkorelátorov je přítomnost nenulového sig-nálu na vstupe počas excitácie celkom ne-přípustná. Z týchto důvodov je potřebné po-čas excitácie skratovať vstup, připadne vý-stup merača kapacity alebo odpojovat vstupvyhodnocovacieho zariadenia a podlá mož-nosti aj odpojovat zdroj meracieho signálu.Tieto požiadavky obmedzujú činnost zná-mých zariadení. Nemožno nimi sledovat o-dozvu počas excitácie. Spínanie merača ka-pacity, zdro-ja meracieho signálu, príp. vy-hodnocovacieho zariadenia je zložité a mů-že byť zdrojem rušivých signálov.For capacitive spectroscopy of deep levels in solids, usually semiconductors, measuring devices are used which include the following mainly: excitation energy source, capacity meter and evaluation device. The source of excitation energy, e.g., current or voltage pulses, light and the like. serves to periodically excite the object under investigation. The capacity meter is intended to monitor the response to excitation, i.e., to redirect the directions to the equilibrium or steady state. By changing the temperature of the object to be examined, a change in the relaxation times of the processes taking place therein is achieved. The evaluation device selects from the component which has a relaxation time close to the chosen one, thereby changing the mono-temperature dependence on the non-monotone and giving it a spectroscopic character. The excitation or current excitation of the object under investigation is provided by one or more pulse generators, the outputs of which are often complicated with the capacitance meter. The relationship between the excitation pulses of the American signal is random, which causes the level of the excitation pulse at the moment it ends to be indeterminate. This may be a "scattered spectrum like noise." The components of the capacitive response evaluated are often only a very small part of the total excitation-induced capacity change. Therefore, they use sensitive capacity meters whose output is excited by excitation. Two-channel box-car averager, lock-in amplifiers or more complex correlators are used as scoring devices. They are only able to handle small input voltages at the required sensitivity. This or, greatly, limits the usable output range of the capacity meter or requires unidirectional separation of the evaluation device. However, separation of the unidirectional component may lead to complex shifts of the zero output voltage level, and at this time will ensure that the useful signal remains within the desired limits if a section is excreted during excitation and recovery after awakening from the capacity scaler. In the use of the [alpha] -in amplifiers and some second-correlators, the presence of a non-zero signal at the input during excitation is quite unacceptable. For these reasons, it is necessary to shorten the time of excitation, the output of the capacitance meter or to disconnect the input evaluation device and to disconnect the measuring signal source as well. These requirements limit the operation of known devices. They cannot be tracked during the excitation. Switching the capacitance meter, the source of the measurement signal, or. The evaluation device is complex and can be a source of disturbing signals.
Uvedené nedostatky v- podstatnej miereodstraňuje zapojenie analyzátora prechodo- vej kapacity podlá vynálezu, ktorého pod-stata spočívá v tom, že generátor vysoko-frekvenčného signálu je připojený na vstupexcitačného bloku, na referenčný vstup me-rača kapacity a na vstup riadiaceho blokua výstup riadiaceho- bloku je připojený navstup excitačného bloku a na vstup vyhod-nocovacieho bloku. Vyhodnocovací blok jetvořený aspoň -dvoma pamáťami vzoriek a-nalogového signálu, ktoré sú cez vstupyspojené s riadiacim blokom, pričom výstu-py pamatí vzoriek analogového signálu súspojené so vstupmi rozdielového zosilňova-ča. Výstupy pamati vzoriek analogového sig-nálu sú spojené s analogovo-číslicovým pre-vodníkom cez vstupy analogového multiple-xora. Výhodou vynálezu je, že odstraňuje nut-nost spínat zdroj meracieho signálu, vstupalebo výstup merača kapacity připadnevstup vyhodnocovacieho zariadenia, čím u-možňuje zobrazovat a vyhodnocovat kapa-citu počas Tubovotnej časti periody meranias výnimkou nevyhnutnej doby zotavenia me-rača kapacity po začiatku a po skončení ex-citačného impulzu. Ďalšou výhodou je mož-nost volit pre vyhodnocovanie zložitejšie sú-bory vzoriek z kapacitného přechodovéhojavu a tým ovplyvňovať vlastnosti získanéhospektra, napr. selektivitu, citlivost a pod.The above mentioned drawbacks are substantially eliminated by the connection of the transient capacitor analyzer according to the invention, the principle of which is that the high-frequency signal generator is connected to the input-excitation block, to the reference of the capacity meter and to the control-block input. block is connected to the input of the excitation block and to the input of the evaluation block. The evaluation block is formed by at least two memory samples of the analog signal, which are connected to the control block via the input, wherein the outputs of the memory samples of the analog signal are coupled to the inputs of the differential amplifier. Analog signal sample memory outputs are coupled to an analog-digital transducer via analog multiple-xora inputs. The advantage of the invention is that it eliminates the need to switch the source of the measurement signal, the input or output of the capacity meter, or the output of the evaluation device, thereby allowing the display and evaluation of the capacitance during the tubular part of the measurement period, except for the necessary time recovery of the capacity meter after start and after ex-citation impulse. Another advantage is the ability to select more complex samples of the capacitive sample for evaluation and thereby influence the properties of the spectra, e.g. selectivity, sensitivity, and the like.
Na přiložených výkresoch, a to na obr. 1je znázorněné blokové zapojenie analyzáto-ra prechodovej kapacity, na obr. 2 a obr. 3sú znázorněné příklady blokového zapoje-nia konkrétných převedení analyzátora pre-chodovej kapacity.In the accompanying drawings, FIG. 1 illustrates a block connection of a transition capacity analyzer, FIG. 2 and FIG. 3 illustrate examples of block connection of particular transfer capacity analyzer conversions.
Na obr. 1 je výstup vysokofrekvenčnéhogenerátora 1 spojený so vstupom a excitač-ného bloku 2, s referenčným vstupom block-in zosilňovača 3, použitého ako mera-ča kapacity a so vstupom c riadiaceho blo-ku 4. Na svorky d a e excitačného bloku 2sa připojí vyšetřovaný objekt a výstup f jespojený s lock-in zosilňovačom 3, na výstupg, ktorého je připojený vyhodnocovací blok5 a v případe potřeby aj osciloskop. Na vý-stup ni. vyhodnocovacieho bloku 3 možnopřipojit vhodné záznamové zariadenie. Při-tom výstup i riadiaceho bloku 4 je spojenýso vstupom j excitačného bloku 2 a so vstu-pom k vyhodnocovacieho bloku 5. Vzájom-nú synchronizáciu analyzátora prechodovejkapacity s externými zariadeniami umožňu-je svorka 1 riadiaceho bloku 4, ktorá můžebyť vstupom alebo výstupom spúšťacích sig-nálov. Na obr. 2 je vyhodnocovací blok 5představovaný dvojicou pamatí 6i, 62 vzo-riek analogového signálu, ktorých výstupysú připojené na vstupy ni, 112 diferenciálne-ho zosilňovača 7. Pamate 61, 62 sú s riadia-cim blokom 4 spojené cez vstupy ki, k2.Blok 8 zaisťujúci ohřev meraného objektuvýhřevným telesom j a blok 9 spojený s ter-močlánkom T, ktorý slúži na meranie tep-loty.Fig. 1 shows the output of the high frequency generator 1 connected to the input and the excitation block 2, with the reference input of the block-in amplifier 3 used as a capacitance meter and with the input c of the control block 4. the object under investigation and the output f connected with the lock-in amplifier 3, the output of which the evaluation block 5 is connected and, if necessary, an oscilloscope. To exit. A suitable recording device may be connected to the evaluation block 3. The output of the control block 4 is connected to the input j of the excitation block 2 and to the input of the evaluation block 5. The synchronization of the transient capacitor analyzer with the external devices is enabled by the terminal 1 of the control block 4, which may be input or output of the trigger sig. -love. Fig. 2 is an evaluation block 5 represented by a pair of memories 6i, 62 of analog signal patterns, the outputs of which are connected to the inputs ni, 112 of the differential amplifier 7. The memories 61, 62 are connected to the control block 4 via the inputs ki, k2 The block 8 providing the heating measured by the object by the heating element is a block 9 connected to the thermocouple T which serves to measure the temperature.
Obr. 3 znázorňuje iné konkrétné převede-FIG. 3 illustrates other specific
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS845031A CS244969B1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Intermediate capacitor analyzer connection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS845031A CS244969B1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Intermediate capacitor analyzer connection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS503184A1 CS503184A1 (en) | 1985-04-16 |
| CS244969B1 true CS244969B1 (en) | 1986-08-14 |
Family
ID=5394382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS845031A CS244969B1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Intermediate capacitor analyzer connection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS244969B1 (en) |
-
1984
- 1984-06-29 CS CS845031A patent/CS244969B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS503184A1 (en) | 1985-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3149627A (en) | Plethysmograph | |
| US2879401A (en) | Device for detecting electromagnetic radiations | |
| US4454423A (en) | Circuit arrangement for a radiation detector | |
| US3448378A (en) | Impedance measuring instrument having a voltage divider comprising a pair of amplifiers | |
| EP3144640B1 (en) | Sensor arrangement and method for operation of a sensor | |
| US4506212A (en) | Method and apparatus for testing integrated circuits using AC test input and comparison of resulting frequency spectrum outputs | |
| US2975280A (en) | Apparatus for the analysis of mixtures | |
| Batra et al. | Implementation of low-cost failure detection system using resistance spectroscopy | |
| SU661439A1 (en) | Arrangement for checking integrated microcircuit linear parameters | |
| RU2298801C1 (en) | Device for measuring the power of a microwave frequency | |
| SU974296A1 (en) | Device for measuring ac voltage curve shape coefficient | |
| US2916701A (en) | Method and device for measuring electrical voltages | |
| SU1545149A1 (en) | Device for measuring coefficient of thermal diffusity of materials | |
| SU983501A1 (en) | Method of material extension testing | |
| SU1562845A1 (en) | Apparatus for diagnosis of condition of structure | |
| SU783726A1 (en) | Device for testing integrated microcircuits with memory | |
| Blalock et al. | Survey, applications, and prospects of Johnson noise thermometry | |
| SU1007025A2 (en) | Acceleration pickup dynamic characteristic determination device | |
| JPS55122170A (en) | Method of measuring lag time of integrated circuit | |
| Gasior et al. | High resolution beam orbit measurement electronics based on compensated diode detectors | |
| RU2695498C1 (en) | Device for receiving signals from sensors | |
| SU1053016A1 (en) | Device for studying volt-ampere characteristic of state device | |
| PL163873B1 (en) | Amplitude detector | |
| SU1116400A1 (en) | Device for checking group delay time meters | |
| SU982650A1 (en) | Pulsed spectrometer of nuclear magnetic resonance for investigating biological liquids |