и
заряда
N, см3, вы-
у— среднее значение ЭДС Холла, В.Концентрацию основных носителей
6,2510*8
ЧИСЛЯЮТ 'ПО
ормуле
где 1« заряд электрона; /= 1,602 • 10~19 Кл;
ф
холловский
актор, принимаемый равным 1,Х
заряда
олловскую подвижность основных носителей ЦН, СМ2-В-1 • С"1, вычисляют по формуле(12)
Обработка результатов измерений на образце крестообразной фор м ы
Значения напряжений Up, U Уі, U Уз вычисляют по формулам:
(14)
Ult3( + Л + в) - Д + В) + Д - В) + U1,3( — I, — В} t
U
. (15)
2,4( 4- Д + В) U2,4( - Д +U2,4{ + Л - В}+и2,4( - Д - В)4
Средние значения Uy, /р, 1В вычисляют по формулам;
; (16)
(18)
Удельное электрическое сопротивление Q, Ом - см, и коэффициент Холла 7?н, см3/Кл, вычисляют по фрмулам:
(
н “ т.п
19)(20)
где I?, 1в~ значения электрического тока, вычисленные по формулам (17) и (18), А;
5
где d— толщина образца, см; а—ширина образца, см;
С7Р ,иу — значения напряжений, вычисленные лам (13), 16), В;
В— значение индукции магнитного поля в нита, Т;
по
рорму-
зазоре маг-
расстояние между контактами 1 и 2, 3 и 4, см (черт. 4).
Концентрацию и подвижность основных носителей заряда вычисляют по формулам (11) и (12).
Результатом измерения удельного электрического сопротивления является величина, вычисленная по формулам (9) или (19):
Случайная погрешность измерения удельного электриче
ского сопротивления, характеризующая сходимость результатов измерений, не превышает ±2% с доверительной вероятностью 0,95;
Суммарная погрешность измерения удельного электрического сопротивления не превышает ± 12% с доверительной вероятностью 0,95.
Результатом измерения коэффициента Холла является
величина, вычисленная по формуле (10) или (20).
Случайная погрешность измерения коэффициента Холла, характеризующая сходимость результатов измерений, не превышает ±4% с доверительной вероятностью 0,95.
Суммарная погрешность измерения коэффициента Холла не превышает ±15% с доверительной вероятностью 0,95.
Суммарная погрешность определения подвижности основных носителей заряда не превышает ±15% с доверительной вероятностью 0,95.ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
Значение поправочного коэффициента f в зависимости
от значения коэффициента
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
1,000 0,985 0,960 0,932 0,906 0,882 0,860 0,839 0,821 0,804 0,789 0,774
0,761 0,750 0,738 0,727 0,717 0,708 0,699 0,682 0,668 0,655 0,643 0,632 0,622
17,0
18,0
19,0
20,0
22,0
24,0
26,0
28,0
29,0
30,0
32,0
34,0
36,0
38,0
40,0
45.0
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
0,612 0,604 0,596 0,588
0,574 0,562 0,551 0,541
0,536
0,532
0,524
0,516
0,509 0,503 0,496 0,483
0,471
0,461
0,452 0,444 0,436 0,430 0,423
0,418
90,0
95,0
100,0
110,0
120,0
130,0
140,0
150,0
160,0
170,0
180,0
190,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
460,0
500,0
600,0
700,0
800,0
900,0
1000,0
0,413 0,408 0,403 0,395 0,388 0,382 0,376 0,371
0,366 0,361 0,357 0,353 0,350 0,335 0,324 0,315 0,307
0,301 0,295 0,286 0,279 0,273 0,268 0,263
Редактор И. В. Виноградская
Технический редактор В. И. Тушева
Корректор В. И. Варенцова
П
Сдано в наб. 11.11.83. 0,58 уч.-изд. д„
0,75 усл. кр.-отт.
Цена 3 коп.
одп. в печ. 21.02.84. 0,75 усл. п. л.Тир. 8000
Ордена «Знак Почетз» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер,, 3
Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 139
5Изменение № 1 ГОСТ 25948—83 Арсенид и фосфид галлия монокристаллические. Измерение удельного электрического сопротивления и коэффициента Холла
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22.03,89 № 606
Дата введения 01.01.90
Вводная часть, пункт 1.3. Заменить слова, «тип проводимости» на «тип электропроводности».
Пункт 1.4. Чертеж 1 под словами «p-тип» дополнить обозначением: (/?н>0); «/2-тип» — обозначением: (/?н <0).
Раздел 2 дополнить пунктами — 2.1.1, 2.1.2: «2.1.1. Измерительная установка должна быть аттестована. Основная относительная погрешность установки при контроле образцов с удельным электрическим сопротивлением р<106 Ом-см не должна превышать при измерении удельного электрического сопротивления ±5 % и коэффициента Холла ±8 %; при контроле образцов с удельным электрическим сопротивлением р>106 Ом-см не должна превышать соответственно ±12 % и ±15 %.
2.1.2. Допускается проведение измерений и обработка результатов с использованием средств автоматизации по алгоритмам, изложенным в настоящем стандарте, в частности использование установок типа «Холл-100», «Холл-200» при условии соблюдения требований п. 2.1.1».
Пункт 2.2.1. Таблицу 1 изложить в новой редакции:
Таблица 1
Наименование
материала
Подвижность основных носителей заря- „I - 1 да р, см2 - В -с ) не более
Магнитная индукция в зазоре магнита В, Тл, не более
Допустимая неодно-
родность магнитно-
го поля в области
измерения, %,
не более
Арсенид галлия п-и p-типа электропроводности
3-Ю3
7-Ю3
1-Ю4
1,0
0.7
0,5
Ф
2-Ю2
Примечание. Измерение коэффициента Холла в арсениде галлия р-типа электропроводности с концентрацией основных носителей заряда более 1-Ю19 см~а выполняют при значении В не менее 0,7 Тл.
Пункт 2.2.2 дополнить словами: «Погрешность регистрации электрического тока не должна превышать 1 % при измерении материала с удельным электрическим сопротивлением р<106 Ом-см и 3 % при измерении полуизолирующего -материала с удельным электрическим сопротивлением р>106 Ом-см»;
таблицу 2 изложить в новой редакции:
(Продолжение см. с. 60
)
Удельное электрическое сопротивление р, Ом-см, не более
Значение
электричес-
кого тока /,
А, не более
Допустимая не-
стабильность
электрического
тока за время
измерения, %,
не более
Входное электричес-
кое сопротивление
измерительного
прибора Явх, Ом,
не менее
Чувствительность
измерительного
прибора, В
5-ю-3 3-1 о-2 ыо° 1-Ю1 1-Ю2 1-Ю3 1-Ю4 1-Ю5 ЬЮ6 1-Ю7 ью8 ью9
5-Ю-1
2-ю-1 1-ю-1 ью-2 ью-3 ью-4
bio-5 bio-6 5-Ю"7 5-ю-8 5-ю-9 5-ю-10
±1 ±1 ±1 ±1 s:. 1 ±1 “ 1
±1 ±5 zto
і г- ±0
±5
104
104
104
105
106
107
108
109
IO10
IO11
IO11
1012
io-7 io-6 io-s io-5
10-5 IO-5' io-3 IO-4* io-3 io-3 io-3 Ю-3
Пункт 2,2.3 изложить в новой редакции: «2.2.3. Прибор для измерения электрического напряжения должен удовлетворять требованиям табл. 2.
Погрешность измерения электрического напряжения не должна превышать 1 % при контроле материала с удельным электрическим сопротивлением р<106 Ом-см и 2,5 %—при контроле полуизолирующего материала с удельным электрическим сопротивлением р>106 Ом-см».
Пункт 2.2.4 после слов «должно обеспечивать» дополнить словами: «при контроле одного образца».
Пункт 2,3.3 исключить.
Пункт 3.1. Заменить слово: «(черт. 3)» на «в форме квадрата (черт. 3) или произвольной формы».
Раздел 3 дополнить пунктом — 3.1.1: «3.1.1. Допускается проводить измерения на образцах в форме параллелепипеда, удовлетворяющих требованиям к образцам крестообразной формы (табл. 3)».
Пункт 3.2 дополнить словами: «(либо в форме параллелепипеда)».
Пункт 3.3. Таблица 3. Графа «Длина образца». Заменить значение: Д>За на >0,3.
дополнить абзацем (после табл. 3): «Для пластин произвольной формы поперечный размер образца должен быть не менее 0,7 см».
Пункт 4.2 после слов «располагая их на» дополнить словами: «торцовой поверхности или»;
второй абзац исключить.
Раздел 4 дополнить пунктами — 4.4i, 4.4.1, 4.4.2: «4.4. Перед выполнением измерений электрофизических параметров измеряют геометрические размеры образца.
Толщину образца в виде плоскопараллельной пластины измеряют & трех точках: одной в центре и двух на периферии пластины. Если поперечный линейный размер образца превышает 5 см, толщину образца измеряют в 5 точках: одной в центре и четырех на периферии образца. За результат измерения толщины принимают среднее арифметическое полученных значений.
Геометрические размеры образцов крестообразной формы измеряют два раза в противоположных концах образца. За результат измерений принимают среднее арифметическое полученных значений».
Пункт 5.2.1. Заменить слова: «используя одну из двух пар контактов» на «используя соседнюю по периметру образца пару контактов».
(Продолжение см. с. 61}Р
Пункт 6.L1.
ормулБГ 1—4і изложить в новой редакции:_ ^3,4(+/‘) ^з,4(-/)+ ^2,3f+J)
Pi 4
_ У4,Н+Л ~ + ^1;2(4-7) “Цг,2(-/>
Р24
а ^3,4(+7) ~^3,4(-/)
У2,3(+Л) — ^2,3(—Л)
_ U*M+l) ~и4,1(-Г)
д
(О;
(2);
(.3).;
ОТ,
ополнить абзацем (после первого): «При вычислении значений напряже*и
НИЙ и Р1, ирг
коэффициентов' аь аг алгебраически учитывают знаки вели-чин, полученных при измерениях».
Пункт 6.1.6. Заменить обозначение: I на е (3 раза).
П
+^3,4(4-/) в^3,4(-?)
р 4
(13)
дополнить абзацем: «При определении значений U, £/ргалгебраически учитывают знаки величин, полученных при измерениях».
Пункты 6.3' 6.9 исключить.
Раздел 6 дополнить пунктами — 6.2.5—6.2.ГО: «6.2.5. Значения удельного* электрического сопротивления и концентрации основных носителей заряда в полуизолирующих материалах (р>106 Ом*см) могут быть приведены к температуре То по формулам
р(гс) -Q(?j • Р(Т);
(
(21>
(22).
ЛГ(ТО)
'N(T)>
Продолжение см. с. 62)(23)
Q(n =ехр[£/£
еде
К — постоянная Больцмана; £ = 8,62-10-5 эВ К—!
Т — температура измерения, К;
Е — энергия активации глубокого примесного центра, определяющего полу- -изолирующие свойства материала, эВ.
Для GaAs «-типа электропроводности £==0,8 эВ.
Для GaP<Fe<p-THna электропроводности £ = 0,7 эВ.
Результаты измерений представляют числом с тремя значащими циф-
рами с указанием порядка величины. Результаты измерений и вычислений округляют в соответствии с правилом: если первая (справа налево) из отбрасываемых цифр более или равна 5, то последнюю цифру увеличивают на 1; если ме
н
суммарнои
ее 5, то оставшиеся цифры не изменяют.Интервал, в котором находится минимальное значение
-погрешности измерения удельного электрического сопротивления с доверительной -вероятностью Р=0,95, составляет ±5 °/о Для образцов с удельным электрическим сопротивлением р<106 Ом-см; ±12 %для образцов с удельным электрическим сопротивлением р>106 Ом-см.
Интервал, в котором находится минимальное значение суммарной погрешности измерения концентрации основных носителей заряда с доверительной вероятностью £==0,95, составляет ±8 % для образцов с удельным электрическим сопротивлением р<106Ом-см; ±15 % для образцов с удельным электрическим сопротивлением р>106 Ом-см.
Интервал, в котором находится минимальное значение суммарной погрешности измерения подвижности основных носителей заряда с доверительной •вероятностью Р = 0,95, составляет ±8 % Для образцов с удельным электрическим сопротивлением р<106 Ом-см; ±10 % для образцов с удельным электрическим сопротивлением р>106 Ом-см.
Наличие в контролируемом образце посторонних включений, неоднородности распределения электрофизических параметров приводит к увеличению суммарной погрешности измерений, которую устанавливают при метрологической аттестации метода применительно к конкретной продукции».