AT244389B - Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

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  Halbleiteranordnung 
Eine Anordnung, bei der eine aus einem agglomeriertenHalbleiterpulver bestehende Schichte mittels eines Bindemittels auf Papier aufgetragen ist und bei der sowohl das Papier als auch die Schicht metallische Zuführungen besitzen, zeigt bekanntlich eine charakteristische Gleichrichterwirkung. 



   Die Erfindung verwendet diese Erscheinung für industrielle Zwecke. 



   Erfindungsgemäss werden in eine Anordnung nach obigem Prinzip absichtlich Zentren mit Elektronenakzeptorwirkung eingebaut, sei es in den Träger der Halbleiterschicht selbst, sei es in eine zusätzliche Schicht, die zwischen dem Träger und die   Stromzuführung   eingeschoben ist. 



   Die Erfindung betrifft demgemäss eine Halbleiteranordnung bestehend aus einer Schicht, die aus einem feinkörnigen, in ein Bindemittel eingebetteten Halbleiter gebildet ist und auf einer Trägerschicht aus einem porösen Isolierstoff aufliegt, sowie zwei Kontakten, von denen jeder an eine der genannten Schichten angeschlossen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Trägerschicht Akzeptoren vorgesehen sind. 



   Durch eingehende Versuche wurde festgestellt, dass eine solche Akzeptorschicht die Gleichrichterwirkung der Anordnung wesentlich verbessert. 



   Die erfindungsgemässe Anordnung kann als Diode ausgebildet oder in eine komplexere Apparatur eingebaut sein, die eventuell zwei solche Anordnungen, mit den Rücken gegeneinanderstehend, enthält und, mit zumindest einem Zwischenkontakt ausgestattet, einen Transistor bildet. 



   Die zur Aufnahme der Akzeptoren bestimmte Schicht wird erfindungsgemäss vorzugsweise aus einem Material gebildet, das Flüssigkeiten aufzusaugen und festzuhalten vermag, die ihrerseits Elemente mit Akzeptorwirkung enthalten. Für erstere Aufgabe eignen sich zellulosehaltige Substanzen in Form fasriger Beläge, eventuell   Åals   Gewebe, oder auch Papier. Es können jedoch auch mineralische oder organische Stoffe als aufsaugendes Material verwendet werden, wie etwa Sinterkörper aus keramischem Material oder aus geschäumten, synthetischen Harzen wie Polystyrol, Polyurethan   u. dgl.   



   Die Akzeptoren können eingeführt werden durch die Behandlung eines Elements der Anordnung - des Trägers oder der zusätzlichen Zwischenschicht-mit einer alkalischen Substanz (etwa einem Hydroxyd oder Karbonat der Alkali- oder Erdalkalimetalle oder des Ammoniums oder einer organischen Base). 



   Als Halbleitermaterial für die Schichten kommt ein beliebiger n-Halbleiter wie ZnO, ZnS, Ge usw. in Betracht. 



   Zwei Ausführungsformen für erfindungsgemässe Anordnungen seien im folgenden beschrieben unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Diodenform, Fig. 2 ein Schema für eine Transistorausführung und Fig. 3 die mit einer solchen Anordnung erhaltenen Kennlinien. 



   In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Schicht aus feinen Halbleiterpartikeln   (z. B.   ZnO), die in ein Bindemittel eingebettet sind, wobei letzteres ein kopolymeres Vinyl-Acetatstearat sein kann. Diese Halbleiterschicht liegt auf dem Träger 2, der zweckmässig aus Papier besteht. Dieser Träger 2 ruht selbst 

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 wieder auf der zusätzlichen Schicht 3, d. h. einem porösen Papier mit den Akzeptoren OH-, die durch Tränken der Schicht   mit-KOH   Lösung (und nachträgliches Trocknen) eingebracht wurden. 



    DieZuleitungskontakte 4und5, die ihrerseits mit den Leitungen 6 und 7 in Verbindung stehen,    sind auf der Schicht 1 bzw. auf der Zusatzschicht 3 angebracht. 



     In der Diodenform von Fig. 1 kann die Schicht   3 eventuell wegbleiben. In diesem Falle erhält der Träger 2 auf der dem Kontakt 5 zugewendeten Seite die Akzeptoren. In einer modifizierten Form   von Fig. I kann der Träger   2 wegbleiben.   In diesem Falle ist die Schicht l selbständig und enthält     Eialbleiterpartikel,   in einem Häutchen aus Bindemittel fein verteilt. 



   In Fig. 2 ist ein Transistor-Typ dargestellt aus zwei Teilstücken mit einander zugewendeten Rücken, deren jedes eine Halbleiterschicht   1,   l'mit den Halbleiterpartikeln   (z. B. ZnO)   in einem Bindemittel 
 EMI2.1 
 Kontakten 4, 6 und 8 sind die Leitungen 5, 7 und 9 verbunden. 



   In einer ersten Variante des Transistor-Typs von Fig. 2 sind die beiden zusätzlichen Schichten 3, 3' weggelassen, wogegen die Träger 2 und 2'eine geeignete Behandlung erfahren haben, um auf ihrer von 1,1' abgewendeten Seite die Akzeptoren aufzunehmen. Die Träger 2 und 2' können zu diesem Zweck gleich-oder verschiedenartig präpariert sein mit derselben oder verschiedenen Basen, gleicher oder verschiedener Konzentration. 



   In einer weiteren Variante des Transistor-Typs nach Fig. 2 werden die beiden zusätzlichen Schichten 3, 3' aus Papier mit den Akzeptoren durch eine einzige Schicht ersetzt, mit der der Kontakt 8 in Verbindung steht. 



   Eine dritte Variante zu Fig. 2 enthält keine Träger 2 und   2',   wohl aber zumindest eine Zusatzschicht 3, 3' mit den Akzeptoren, wobei diese Schicht gleichzeitig als Träger für die empfindliche Halbleiterschicht   1, 1' dient.   



   Ic-Vc-Kurven für verschiedene Werte der Polarisationsspannung sind aufgenommen worden (s. Fig. 3). 



  Diese Kurven haben mit den entsprechenden Kurven für übliche n-p-n-Transistoren grosse   Ähnlichkeit ;   
 EMI2.2 
 
 EMI2.3 
 den werden. Bei sorgfältiger Herstellung kann mit einer Verbesserung des S gerechnet werden. Die von dem untersuchten Mischsystem abgegebenen Ströme sind sehr schwach : durch die Erhöhung der Anzahl der Halbleiterpartikeln (hier   ZnO)   in der Halbleiterschicht könnten die Eigenschaften der Anordnung voraussichtlich verbessert werden. 



   Die oben beschriebenen Versuche zeigen die Möglichkeit, Transistoren durch Auflage von Halbleiterschichten auf beiden Seiten eines entsprechend behandelten Trägers aus Zellulose herzustellen. 



   Selbstverständlich kann bei Schichten, die das Grundelement der vorerwähnten Dioden und Transistoren bilden, die Leitfähigkeit der besagten Schichten durch Zusatz von geeigneten Substanzen modifiziert werden. So kann die Leitfähigkeit der Halbleiterschichten   (ZnO   + Mischpolymerisat) nach Zermahlen des ZnO-Pulvers durch einen Zusatz von 0,   6%   (in   ZnO-Gewicht)   Butylmonophosphat um zirka   30%   erhöht werden. Ein ähnliches Resultat kann ebenfalls durch Zusatz von 0,   6%   (in ZnO-Gewicht) Bernsteinsäure nach Zermahlen erhalten werden. Die gleichzeitige Verwendung der beiden Zusätze ergibt ebenfalls gute Resultate. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Halbleiteranordnung, bestehend aus einer Schicht, die aus einem feinkörnigen, in ein Bindemittel eingebetteten Halbleiter gebildet ist und auf einer Trägerschicht aus einem porösen Isolierstoff aufliegt, sowie zwei Kontakten, von denen jeder an eine der genannten Schichten angeschlossen ist, dadurch <Desc/Clms Page number 3> gekennzeichnet, dass in der Trägerschicht (2 bzw. 3) Akzeptoren vorgesehen sind.

   2. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Akzeptoren auf einer zusätzlichen Schicht. (3) befinden, die zwischen die Trägerschicht (2) und den Metallkontakt (5) eingeschoben ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Diode ausgebildet ist.

   4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei EMI3.1 Akzeptoren enthält, wobei mindestens drei Kontakte (4,6, 8) vorhanden sind, zwei (4,6) für je eine der Halbleiterschichten (l, 1') und einer (8) für die Trägerschicht (2, 2' bzw. 3, 3').

   5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2 bzw. 3), welche die Akzeptoren enthält, aus Papier besteht.

   6. AnordnungnacheinemderAnsprüchelbis5, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzeptoren durch Behandlung mit einem alkalischen Medium eingeführt worden sind.

   7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als alkalisches Medium Kaliumhydroxyd dient.

   8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiter aus feinkötnigem Zinkoxyd besteht.

   9. Anordnungnach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mindestens zwei Bauelemente enthält, die Akzeptoren gleicher Art aber in verschiedener Konzentration oder Akzeptoren verschiedener Art in gleicher oder verschiedener Konzentration enthalten.