発光ダイオードを用いた接触領域内の電流直接観察

摘要

電気接点内部における電流集中の挙動については、従来、ラプラス方程式に基づく理論式や静電場解析による計算結果が報告されている。実際の電流集中の挙動については、接触点全体の接触抵抗を求めた報告例はあるものの、接触点内部における電流密度分布の挙動を観察した例は報告されていない。そこで本研究では、半導体ウエハを用いて接触点内部の電流密度分布の挙動観察を試みた。その結果、酸化被膜の介在する接触点は、電流密度が均一になるのに対し、酸化被膜の介在しない接触点は、外周部分に電流集中が発生することが観察された。これは、過去に報告された理論や静電場解析の結果と傾向がよく一致していることが確認できた。%The mathematical solutions and electrical field analysis results of current density distribution in electric contact have been reported. And there are many reports which were discussed about constriction resistance of contact spots experimentally, but there are no reports which are discussed about current density distribution in electric contact experimentally. Thus, the direct observation of current density distribution used by light emission diode wafer is tried in this study. As results, when no oxide film exists at contact point, the current is constricted at outer circumference of contact area. Meanwhile when the oxide film exists at contact point, the current is distributed equally in contact spot. The observation results are good agreement with theoretical results and analysis results, thus the method using LED wafer is available for current distribution observation for contact spot.