[其他]形成在絕緣材料上的靜電潛象的無損讀出

無效

• 申請號: 86102223
• 申請日: 1986-04-01
• 公開（公告）號: CN86102223A
• 公開（公告）日: 1986-11-05
• 發明（設計）人: 埃米爾·卡米恩尼克基
• 申請（專利權）人: 埃米爾·卡米恩尼克基
• 主分類號: G01R5/28
• 分類號: G01R5/28;G01R29/14;G01R29/24;G01T1/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京,黃向陽

本發明總的來說涉及用于無損地讀出形成在絕緣材料上的靜電潛像的裝置和方法。更具體地，本發明是關于讀出絕緣材料片或層上積累的電荷（靜電荷面密度）的位置和大小的方法和裝置，它涉及產生同半導體材料片或層上積累的感應電荷有關的表面耗盡層，然后用表面光電壓效應確定半導體材料上積累的電荷的位置和大小。

本發明對于讀出由X射線輻射形成在絕緣體上的靜電潛像是特別有用的，但不僅僅限于由上述形式的輻射形成的靜電潛像。

在某些情形中，如輪胎制造，編織，印刷，加工液體燃料或電子器件當中，積累的靜電荷是有害的和不希望的。在另一些情形中，例如在電子照像技術中，靜電荷的積累（即靜電）是有益的，并用于形成物體的靜電潛像，然后顯現出來。然而在這兩方面中，都需要精確確定靜電荷的位置和大小。

有一些已知的不同用于測量靜電荷的方法。早期用于檢測靜電荷的技術是利用例如金箔驗電器，木髓球，和極輕的物質如煙灰等。這些方法只有歷史上的價值。現在，靜電荷通常由測量在表面上的靜電勢來確定。例如可用靜電計（高輸入阻抗電壓計）測量參考電極上感應的交流信號來實現。在上述方法中交流信號可通過將電屏蔽周期性地引入參考電極和待測表面之間的空間來產生。電測方法是無損的并便于測量靜電荷的大小。然而確定電荷分布需要對要研究的表面用小孔徑參考電極進行緩慢而不方便的機械掃描，或要利用電極陣。

有一些確定電荷分布的無損方法。典型的例子是光導攝象管和電子照像術。在光導攝象管中，電荷分布圖形存貯在半導體靶上。電荷分布是由在用電子束掃描靶子時測量電子束流的變化而確定的。在電子照象術中，在靜電印刷面上的電荷分布（即在靜電印刷面上形成的靜電潛像），在顯像過程中，通過被電荷吸引到靜電印刷面上的調色劑粒子的分布而確定。

用半導體對積累在絕緣層中的電荷進行無損測量的現有技術主要用在電子器件領域內，特別是在計算機存貯上。在這種情況下，確定存貯在單個元素中的電荷是通過測量在半導體表面下形成的導電通道中的電流變化而完成的。

關于交流表面光電壓，在1958年“物理評論”（Physical????Review），第111卷，第1期，第153至166頁，RCA實驗室E.O.Johnson的題為“用鍺對大信號表面光電壓的研究（Large-Signal????Surface????Photovoltage????Studies????With????Germanium）”的文章中進行了描述。該文章討論了半導體中表面光電壓和表面電勢及因此產生的空間電荷之間的關系。

半導體銻化銦的光電壓響應已用于確定半導體中電磁輻射引起的電荷分布。這在1967年的“應用物理通訊”（Applied????Physics????Letters），第22卷，第11期，第359至第361頁R.J.Phelen，Jr.和J.O.Dimmock的題為“用均勻MOS結構成像和存貯（Imagingand????Storage????With????a????Uniform????MOS????Struc-ture）”的文章中進行了描述。投射到均勻MOS結構（半透明金屬膜-氧化層-銻化銦夾層結構）上的像使半導體的表面耗盡區域發生變化。存貯在耗盡層中的電荷通過測量由“讀”光子束引起該層飽合所造成的光伏響應而確定。只有幾微米厚的耗盡層是有效結構。