8.2 Подготовка к работе
После составления конспекта описания получите у преподавателя допуск к работе.
Проверьте соединение блоков установки в соответствие с блок-схемой (рис. 3).
Включите входящие в состав установки блоки в следующей последовательности.
Вольтметры В7-46. Вольтметры должны пройти самотестирование (17 тестов), после чего они готовы к работе. На лицевой панели вольтметров должны быть установлены следующие режимы: «ЗАПУСК» - ручной, «ПРЕДЕЛЫ» - автоматический.
Управляющий компьютер.
Блок согласования и управления.
Установите пластину с измеряемыми диодами с барьером Шоттки на контактный стол. Перемещая контактный стол, найдите при помощи микроскопа на пластине диод с барьером Шоттки и расположите конец первого зонда над контактной площадкой к затвору (барьерному электроду), а конец второго зонда – над контактной площадкой к омическому контакту. Включите форвакуумный насос и откройте кран вакуумной присоски. Коснитесь зондами контактных площадок к омическому контакту и к затвору.
8.3. Проведение измерений
Запустите на исполнение прикладную измерительную программу измерения ВАХ и расчета параметров контактов с барьером Шоттки. Она запускается ярлыком “IV_Sch”. Путь к этому ярлыку: Рабочий стол \ папка «Лаб.работы» \ папка «ФТТ и ПП». После загрузки программы на экране видеомонитора появляется главное меню первого уровня (рис.11).
Рис.11. Главное меню и меню первого уровня (опция «Имитация»)
Главное меню служит для выбора одной из четырех опций, которым соответствуют четыре меню первого уровня.
Опция «Имитация» (рис.7) предназначена для проведения имитационных измерений ВАХ контактов с барьером Шоттки и обеспечивает следующее:
ввод исходных данных об образце и режиме имитационного измерения прямой ветви ВАХ контакта МП;
имитационное измерение ВАХ;
вывод результатов измерения в графическом виде,
обработку результатов измерения,
запись данных в файл.
Опция «Результаты», служащая для загрузки файла данных одного из предыдущих измерений и обработки результатов измерения.
Опция «Помощь», служащая для ознакомления с целью проведения лабораторной работы, основными теоретическими сведениями и методикой проведения измерений.
Опция «Измерения» (рис.12) предназначена для проведения реальных измерений ВАХ контактов МП и обеспечивает следующее:
ввод исходных данных об образце и режиме реального измерения прямой ветви ВАХ контакта МП;
измерение ВАХ;
вывод результатов измерения в графическом виде,
обработку результатов измерения,
запись данных в файл.
Кнопка «Выход» в каждом меню первого уровня предназначена для выхода из программы измерений.
Проведение реальных измерений, опция «Измерения».
Откройте опцию «Измерения» меню первого уровня, а в ней пункт «Ввод» (рис.12).
Рис.12. Меню опции «Измерения»
После этого на экране видеомонитора появится окно ввода условий измерения (рис.13).
Рис.13. Окно ввода условий измерения
В окне ввода условий измерения вводится справочная информация (номер группы, фамилия измерителя, номер образца), температура окружающей среды в [oC], диапазон напряжений и шаг по напряжению в [В], при которых производится измерения ВАХ, максимально возможный ток через образец в [А] и площадь затвора в [см2], выбираются материалы подложки (n-кремний или n-арсенид галлия) и затвора (V или Al).
После изменения данных в окне ввода условий измерения нажмите кнопку «OK». После выхода в главное меню снова откройте опцию «Измерение» меню первого уровня, а в ней пункт «Измерение» (рис.14). На экране видеомонитора появится окно «Измерения», в верхней половине которого расположены указания измерительной программы. После выполнения указаний программы и ответа «OK» начинается процесс измерения ВАХ, и в нижнем окне индицируются значения напряжения на контакте МПв [В]и соответствующие им значения токав [А].
Рис.14. Окно «Измерения»
По окончании измерения на экран видеомонитора выводится график прямой ветви ВАХ в линейном масштабе I=f(U). Под графиком расположены две прямоугольных кнопки «Выход» и «Ввод».
Обработка результатов измерения – определение параметров контакта
Для определения последовательного сопротивления контакта RS субъективно оцените диапазон напряжений (U1 и U2), в котором участок прямой ветви ВАХ является омическим и его можно аппроксимировать отрезком прямой линией, и нажмите кнопку «Ввод». На экране появится окно ввода границ аппроксимации, в котором необходимо ввести значения этих границ в [В].
После введения значений U1 и U2 на экран видеомонитора снова выводится график прямой ветви ВАХ, участок которой в диапазоне напряжений от U1 до U2 аппроксимирован отрезком прямой линии (рис.15). Над графиком ВАХ приведены значения последовательного сопротивления RS и коэффициента регрессии r.
Под графиком расположены три кнопки: «Выход», «lgI - V» и «<». Кнопка «<»предназначена для возврата в опцию ввода границ аппроксимации, если эти результаты не устраивают измерителя (например, коэффициент регрессии r меньше 1.00 более на 0.05 или более).
При нажатии на кнопку «lg I-V» на экране видеомонитора появляется график прямой ветви ВАХ контакта Шоттки в полулогарифмическом масштабе lgI=f(U). Под графиком расположены кнопки «Выход» и «Ввод».
Для определения плотности тока насыщения jS, высоты потенциального барьера контакта ΦB и показателя неидеальности n субъективно оцените диапазон напряжений (U1 и U2), в котором участок прямой ветви ВАХ в масштабе lgI=f(U) можно аппроксимировать отрезком прямой линией, и нажмите кнопку «Ввод». На экране появится окно ввода границ аппроксимации, в котором необходимо ввести значения U1 и U2 в [В].
После введения значений U1 и U2 на экран видеомонитора снова выводится график прямой ветви ВАХ в полулогарифмическом масштабе, участок которой в диапазоне напряжений от U1 до U2 аппроксимирован отрезком прямой линии (рис.16).
Справа от графика приведена справочная информация, результаты расчета параметров контакта, и коэффициенты регрессии. Под графиком расположены три кнопки «Выход», «Печать» и «<». Кнопка «Печать» предназначена для вывода на печать графика ВАХ и результатов измерения. Кнопка «<» предназначена для возврата в опцию ввода границ аппроксимации.
Если графики ВАХ и определенные по ним параметры контакта МП Вас устраивают, то отпечатайте полученное изображение. Если нет, то либо пересчитайте параметры контакта при других условиях, либо снова проведите измерение ВАХ.
Запись результатов измерения ВАХ на жесткий диск осуществляется в результате выбора опции «Запись файла». Имя файла вводит сам измеритель, расширение «ivf» присваивается автоматически.
