| YNHALD__ |
Fjouwer mjitpunten De elektryske soartlike wjerstān r is in wichtige eigenskip fan materialen, benammen yn de healgelieder-yndustry. De definysje is sa, dat in stźf mei in wjerstān fan 1 W, in langte fan 1 sm en in trochsneed fan 1 sm2 in r fan 1 Wcm hat. In faak brūkte metoade om r te mjitten is de fjouwerpunts-metoade, dy't ek brūkt wurdt om de ierdwjerstān fan tongerlieders te mjitten. De mjittings hjirre hawwe benammen betrekking op it materiaal monokristallyn silisium, mar de prinsipes binne algemien tapasber. By de fjouwerpunts-metoade wurde fjouwer kontaktpunten op in rigele mei in ūnderlinge ōfstān s op it oerflak fan it te mjitten materiaal set (fig.1). Gewoanlik binne dat nullen mei hurdmetalen punten, dy't lagere binne yn saffieren gelieders. De ōfstān s fan 'e punten bedraacht meastentiids 0,635 of 1 mm. Tusken de būtenste punten 1 en 4 wurdt in gelykstream I tafierd en tusken de binnenste punten 2 en 3 wurdt de dźrtroch ūntsteande spanning V2-3 metten. Op dizze wize wurdt de kontaktwjerstān fan 'e punten nei it materiaal net meimetten, wat wol it gefal wźze soe as wy mar twa punten brūkten. Dy kontaktwjerstān wurdt mei beskaat troch bysaken as in oxydelaach op it materiaaloerflak en soe dus fersluierjend wurkje.
Grutte
blokken
[yn V, A, W, cm]. It docht bliken dat de ynfloeden fan 'e firtuele streamboarnen (troch har tanimmende ōfstān ta de punten 2 en 3) neat mear śtmeitsje as d grutter is as 10 s en as de ōfstān fan 'e mjitpunten ta de sydflakken grutter is as 50 s. Under dy betingsten jildt ferliking (1) binnen 0,1%.
Tinne
lagen
Dy ferliking jildt binnen 0,1% foar d
< 0,4 s. By gruttere tsjokten jildt net mear de
oanname fan gelikense streamtichtens oer de hiele tsjokte
en wurdt foar V2-3 in legere wearde fūn as
dat neffens (2) te ferwachtsjen is. Dizze benadering is
benammen fan praktysk nut foar tinne lagen op in
PN-oergong, dy't ūnder normale kondysjes as in isolator
beskōge wurde kin (mar sjoch by mjitstream en temperatuer). As de ōfwiking ūntstiet troch rūmte fan 'e nullen yn 'e lagers en de ōfstannen trochinoar krekt binne, dan kin de flater ferlytse wurde troch it gemiddelde te nimmen fan meardere mjittings efterinoar. Dat jildt fansels net foar systematyske ōfwikings lykas troch it ferbūgen fan'e nullen. By it boppesteande is oannommen dat de ōfmjittings
fan 'e kontakten ūneinich lyts binne. Mei in suver
bolfoarmige punt op in polyste oerflak hoecht de
trochsneed fan it kontaktplak ek net mear as inkelde
mikrons te bedragen. Yn'e praktyk fertoane alle punten -
sels dy śt it hurde wolframkarbide - nei in skoftke in
ōfplatte kant mei in trochsneed fan tsientallen mikrons.
By de gongbere puntdruk fan 80 oant 200 gram wurdt de
druk per oerflakte-ienheid dan tige lyts, dat men soe
ferwachtsje dat dan mar in part fan dy ōfplatte kant ta
de gelieding bydraacht. Ferliking fan 'e resultaten mei
nije en ōfsliten punten jout lykwols gjin signifikante
ferskillen, dat blykber sit it effektive kontakt dochs
altyd ticht by it sintrum fan 'e ōfplatte side. Mei yn
'e hannel te krijen mjitkoppen is in standertsprieding
fan sawat 1% yn 'e mjitresultaten helber (op 2 Wcm N-type silisium mei polyste of mei 8
mikron karborundum slipe oerflak). Oan'e oare kant moat de stream ek wer net te grut wźze om gjin lźst te hawwen fan ynjeksje fan minderheids-ladingsdragers oan de streamkontakten. Dy sille in gruttere ynfloed hawwe by in hege soartlike wjerstān (heechohmich materiaal), mar har oantal is wer lytser by in lytsere stream. Foar silisium is de eask no elegant te formulearjen troch te stellen dat V2-3 net grutter wźze mei as 20 mV by s=0,635 mm. By gruttere wearden nimt V2-3/I ōf, mar yn 'e praktyk giet de rekombinaasje sa hurd (benammen by slipe oerflakken), dat dy ynfloed earst by inkelde hūnderten mV te fernimmen is. In sterker effekt hat de mjitstream by tinne lagen op
in PN-oergong. Dźr kin de spanning tusken de gebieten
ūnder de streampunten sa tanimme, dat de PN-oergong
ūnder ien fan dy punten begjint te gelieden en dźrtroch
ūnder de rest fan it meunster in blokkearspanning
opbout, dy't in ekstra rūmteladingslaach feroarsaket
(ferl. ūnder). Dźrtroch nimt by tanimmende stream I
boppe in beskaat bedrach V2-3/I earst ta, oant
de blokkearjende PN-oergong trochslacht en de wearde
dramatysk ōfnimt. Dit effekt bliuwt ek foldwaande binnen
de perken salang't V2-3 net grutter as 20 mV
wurdt. Fan noch mear belang is de ynfloed fan 'e isolaasje-wjerstān Ris tusken de yngong fan it mjitapparaat en ierde. Oer in blokkearjend streamkontakt kin nammentlik maklik 2 Volt stean, wat him dan ferdielt oer Ris en op 'en ūngeunstichsten oer mar ien fan 'e kontaktwjerstannen. Is dy 1 MW en Ris = 1000 MW , dan stiet oer de kontaktwjerstān 2 mV, wat by in mjitspanning fan b.g. 10 mV al 20% ōfwiking jout. Om dy reden moat Ris dochs wol minstens 10 000 MW bedrage, as men heechohmich materiaal mjitte wol. Gewoane spanningsmjitters mei netfieding kinne net oan
sokke hege easken foldwaan. Boppedat sille troch de
kapasitive keppeling fia de nettrānsformator
wikselstreamen troch de mjitkontakten streame. Troch
dioade-eigenskippen fan dy kontakten wurde se dan
lykrjochte, wat al by inkelde Wcm
merkbere flaters feroarsaakje kin. De ta te passen
spanningsmjitter sil dus in foldwaande isolearre
sweevjende yngong hawwe moatte. In soarchfāldich
opstelde spanningsmjitter mei batterij-fieding kin ek. As ljocht op in dioade falt, wurdt dźr in spanning
troch opwekt. Dat docht him benammen foar by lagen op in
PN-oergong. Troch de altyd ūnegaal oer it meunster
fersprate beljochting ūntsteane dan spanningsferskillen
yn horizontale rjochting, dy't by de lege mjitspannings
yn it mV-gebiet in grutte ynfloed op it mjitresultaat
hawwe kinne. By spannings boppe 20mV ūntstiet noch in
ekstra effekt, mei't it ljocht dan in sterke ynfloed op
'e blokkearjende PN-oergong hat. Sa kin foąr
de by mjitstream neamde taname fan V2-3/I
earst noch in ōfname ūntstean. Om dy reden moatte sokke
meunsters metten wurde ūnder in totaal fertsjusterjende
kap. By homogene meunsters is dat ūnder sa'n 1000 Wcm net nedich. De grinzen fan dit effekt binne ūndersocht troch Kramer en van Ruyven6 en binne werjūn yn fig. 3 as funksje fan laachtsjokte d en dope-konsintraasje N. Yn it gebiet "No Correction" is de ynfloed minder as 1%, wylst yn it gebiet "Correction Area" korreksjes tapast wurde kinne. Yn it gebiet "No Reliable Measurement" binne de ynfloeden grutter as in faktor 2 en wurdt korreksje sinleas. Yn dat gebiet is de mjitting dus ūnmūglik. It artikel besprekt ek metoaden fan oerflakte-behanneling om it rūmteladingseffekt te ferminderjen. By laachtsjokten < 0,5 mikron wurdt in
ūnderlizzende PN-oergong troch plastyske ferfoarming as
gefolch fan'e nulledruk ferneatige en is gjin mjitting
mear mūglik. Ferleging fan 'e nulledruk ūnder 80 gram
hat net folle sin, om't dan de kontaktwjerstān tefolle
tanimt.
Noaten |
Fig. 1.
Fig. 2.