AT219676B - Schaltungselement - Google Patents

Description

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  Schaltungs element 
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 gemeint, welche erforderlich ist, um eine Änderung eines Strahlungssignals in die sich daraus ergebende erwünschte effektive Änderung der   elektrischenLeitfähigkeit   umzuwandeln, Diese Ansprechzeit kann nicht kürzer gemacht werden als die Rekombinationslebensdauer T, welche für diese bekannten Photoleiter in einemAktivierungszustand hoher Photoempfindlichkeit von der Grössenordnung von 1 ms ist. In der Praxis i ist die Ansprechzeit dieser Photoleiter jedoch besonders durch die Wirkung sogenannter Fallen ("traps") verlängert. 



   Die vorliegende Erfindung bezwecktu. a. ein besonders geeignetes Schaltungselement vom obigen Typ zu schaffen mit einem photoempfindlichen Körper, der einen günstig hohen Wert der Empfindlichkeit bei einer günstig kurzen Ansprechzeit aufweisen kann. 
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 Körper besteht, welche Körper optisch und/oder elektrisch miteinander gekoppelt sind, besteht dazu nach   der Erfindung der photoempfindliche Körper aus   einer AIIIBV-Verbindung, oder einem Mischkristall zweier 
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    mehrerer AIIIBy-Verbindungen. Mit einer AmBv-Verbindungzwischen einem Element aus   der Gruppe Bor, Aluminium, Gallium, Indium einerseits mit einem Element aus der Gruppe Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon anderseits. 



   DieseAIIIBv-Verbindungen eignen sich ganz besonders zur Verwendung in den obigen Schaltungsele- menten, da sie bekanntlich eine hohe Beweglichkeit der Ladungsträger bei einer kurzen Rekombinations-   lebensdauer aufweisen können, wodurch es   möglich ist, durch den verhältnismässig hohen Wert der Beweg- lichkeit bei einer günstig kurzen Rekombinationslebensdauer noch einen günstig hohen Wert des   pr-Pro-   duktes zu erzielen, wodurch für das Schaltungselement ein günstig hoher Verstärkungsfaktorbeieiner günstig kurzen Ansprechzeit erzielbar ist. 



   Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besteht der photoempfindliche Körper vorzugsweise aus einer solchen Verbindung mit einer Grösse der verbotenen Energiezone zwischen Leitungsband und Valenz- band zwischen etwa 1 eV und   2,   5 eV, wie   z. B. InP.   GaP, GaAs, AlSb, AlAs oder Mischkristalle von   GaAs und GaP, d. h. die Verbindung GaAs P, in der 0 < x < 1.

   In diesem Bereich der verbotenen Energiezone hat ja der spezifische Widerstand dieser halbleitenden Verbindungen im innerlichen oder ausge-   geglichenenLeitungszustandschon bei den normalen Betriebstemperaturen einen günstig hohen Wert, wodurch eine hohe Grenzempfindlichkeit und durch die Zulässigkeit einer hohen elektrischen Feldstärke zugleich ein günstig hoher Verstärkungsfaktor erzielbar ist, während weiter die verbotene Energiezone auch wieder nicht so gross ist, dass eine günstig kurze Ansprechzeit durch eine zu grosse Aussicht auf den hinderlichen und schwer zu vermeidenden Einbau tiefliegender Fallenniveaus nicht mehr auf einfache Weise erzielbar wäre. 



   Besonders in den Fällen, wo eine optische Kopplung zwischen photoempfindlichem Körper und elektrolumineszierendem Strahlungskörper erwünscht ist, sollen selbstverständlich die üblichen Massnahmen getroffen werden, wie eine geeignete Wahl des zu verwendenden photoempfindlichen und elektrolumineszierenden Stoffes, so dass der eine auch für das durch den elektrolumineszierenden Stoff erzeugte Strahlungsquantum photoempfindlich ist. Zu diesem Zweck können die beiden Stoffe, wenn erwünscht, auf übliche Weise durch Einbau von Gitterabweichungen, wie Verunreinigungen, aktiviert werden. 



   Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform eines Schaltungselementes nach der Erfindung besteht der elektrolumineszierende Strahlungskörper ebenfalls aus einer AIIIBV-Verbindung, oder einem   Mischkristall solcher Verbindungen, vorzugsweise aus einer   solchen Verbindung mit einer verbotenen Energiezone grösser als 1 eV.

   Auf diese Weise wird ein Schaltungselement nach der Erfindung mit einem einfachen, besonders geeigneten Aufbau erhalten, bei dem sowohl der elektrolumineszierende Körper als auch der photoempfindliche Körper aus einer   AyBy-Verbindung   besteht, was möglich ist, weil diese AIIIBVVerbindungen auch sehr geeignet sind als elektrolumineszierende Körper, die, gegebenenfalls nach geeigneter Aktivierung, zweckmässig der spektralen Verteilung   der Photoleitfähigkeit   im ebenfalls aus einer   AjjyB y-Verbindung   bestehenden photoempfindlichen Körper angepasst werden können. Beispiele solcher 
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 GaN ist in diesem Zusammenhang besonders geeignet.

   Vorzugsweise wird der elektrolumineszierende Strahlungskörper dann in Form einer p-n-Rekombinationsstrahlungsquelle verwendet, zu welchem Zweck die   AmBV-Verbindungen   durch ihre Eignung, mit Aktivatoren zu p- oder n-Leitfähigkeit dotiert zu werden, ebenfalls sehr zweckmässig sind und wodurch zugleich der Vorteil erhalten wird, dass der Betrieb bei 

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