151228. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőmérsékleteloszlás ellenőrzésére, főleg félvezető kristályok előállításánál, valamint berendezés az eljárás foganatosítására
151228 van ellátva, a vonalszelaktor megfelelő beállításával a vizsgált hőmérsékleti tér tetszőleges helyén levő egy sor képjeleit kiválasztjuk és oszcilloszkópon, vagy oszcillográfon ábrázoljuk a sor elemi képjeleinek amplitúdó megoszlását. Ilyen módon a vizsgált tartomány (térrész) hőmérséklet-eloszlására jellemző ábra jelenik meg az oszcilloszkópon. Az egyes amplitúdók nem lineárisan függnek össze a hőmérséklettel, értéküket több tényező együttesen határozza meg. Ilyenek: a televízió 10 Anyag Olvadáspont Si Ge GaAs InSb 1420 C° 936 C" 1250 C° 523 C* Emissziós tartomány képfelvevőcső spektrális érzékenysége, gammája és beállítása, a vizsgált tárgy emisszivitása, a képfelvevőcsőnél használatos optikai rendszer abszorpciója stb. A különböző anyagoknál alkalmazandó képfelvevő csövekkel szemben támasztott követelményeket elsősorban a vizsgált anyag olvadáspontja határozza meg. így pl. néhány legfontosabb félvezető anyag zónaolvasztásánál, kristályosításánál az alábbi. táblázatban foglaljuk össze a leglényegesebb adatokat: Alkalmazandó fotovezető réteg Látható (vörös) Vörös (közeli infravörös) Vörös (közeli infravörös) Infravörös Sb2 S 3 , CdS, PbS—PbO Cds, PbS—PbO, CdSe Cds, PbS—PbO, CdSe PbS—PbO, Si-réteg, Ge-réteg Amint a táblázatból kitűnik, szilícium esetén már közönséges ipari vidikon is alkalmazható, a többi félvezető anyagnál a CdS vagy méginkább a PbS—PbO fotovezető réteggel ellátott képfelvevőcső a megfelelő. Az alacsony hőmérsékleti tartományban (pl. InSb) már csak a PbS—PbO, ill. pl. megfelelő Si vagy Ge fotovezető réteggel ellátott képfelvevőcső használható. Az egész 500—1450 C° hőmérsékleti tartomány átfogásához a legalkalmasabb a PbS— PbO fotovezető réteg. Az optikai szűrökkel kapcsolatban elsősorban monokromatikus interferencia szűrők (a látható és a közeli infravörös színképtartományban) alkalmazása jöhet számításba. Magasabb hőmérsékletek esetén (pl, Si), emellett a sugárzás intenzitását megfelelően csökkentő szürke szűrőket (pl. Schott NG5) is kell alkalmazni. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés mérési pontossága az alább felsorolt néhány módszerrel növelhető: a) A képfelvevőcsövet monokromatikus optikai szűrővel (a látható, vagy az infravörös színképtartományban) kombináljuk. b) A szokványos televízió kamerában alkalmazott 1 db képfelvevőcső helyett 2 db képfelvevőcsövet alkalmazunk, helyeket különböző színképtartományban átengedő optikai szűrőkkel (pl. sárga és infravoVös) kombinálunk, majd a két cső által szolgáltatott kép- 65 40 45 50 60 jeleket kétsugaras oszcillográfra visszük fel, vagy a képjelek arányát (különbségét) visszük fel az indikáló oszcilloszkópra. c) További lehetőség, hogy nem lineáris, hanem megfelelő átviteli karakterisztikájú (pl. logaritmikus stb.) képjelerősítőt alkalmazunk. Ha a kristályosítás, vagy más technológiai folyamatok alkalmával a hőenergiát nagyfrekvenciás generátor segítségével tápláljuk be, a nagyfrekvenciás generátor által létrehozott zavaró jelek nehézséget okozhatnak a vezetékes televízió láncban. Így pl. a lebegőzónás eljárásnál használatos generátor frekvenciája általában a 4—5 MHz tartományba esik. Ezen nehézség kiküszöbölhető, ha: a) a vezetékes televíziós rendszer képjelerősítőjének felső határfrekvenciája kisebb, mint a nagyfrekvenciás generátor frekvenciája, felhozott példánkban kisebb tehát 4—5 MHz-nél; b) minimális képjelerősítés mellett kétszeres transzponálást, illetve nagyfrekvenciás erősítést alkalmazhatunk; c) nem a szokványos (50 Hz képfrekvencia, 15 kHz sorfrekvencia) letapogatási frekvenciákat alkalmazzuk, hanem egy-két nagyságrenddel kisebbet, pl. 1—2 Hz képfrekvenciát, 300— 600 Hz sorfrekvenciát. A 300 soros felbontóképesség így is megvalósítható, a vezetékes televízió berendezés lényegesen egyszerűbbé válik, az érzékenység pedig megnövekszik; d) a nagyfrekvenciás generátor oszcillátorát a kiválasztott sor időtartama alatt (kb. 10~' 2
