DE1035737B - Halbleiterkoerper mit grossem negativem Temperaturkoeffizienten - Google Patents

Description

• Halbleiterkörper mit großem negativem Temperaturkoeffizienten Gegenstand der Erfindung ist ein Halbleitkörper auf Mischferritbasis mit einem hohen negativen Temperaturkoeffizienten, insbesondere im Bereich normaler Raumtemperatur und darunter zur Temperaturmessung und für elektrische Regeleinrichtungen in diesem Temperaturbereich.
• Halbleiter auf Mischferritbasis aus einem Eisenoxyd sowie Oxyden zweiwertiger Metalle, wie Nickel und Zink, sind bereits bekannt. Die Zusammensetzung dieser Körper ist jedoch ausschließlich nach magnetischen Gesichtspunkten gewählt, und solche Körper bilden Magnetkerne mit einer bestimmten Permeabilität. Soweit solche Mischferrite bisher als Widerstandskörper verwendet wurden, zeigen sie im Bereich der Raumtemperatur einen negativen Temperaturkoeffizienten von 3 bis 5 0/,/'C. Halbleiter mit einem solchen geringen Temperaturkoeffizienten sind jedoch zur Temperaturmessung und zur temperaturabhängigen Schaltung von elektrischen Regeleinrichtungen nicht oder nur mit einer ungenügenden Ansprechgenauigkeit verwendbar.
• Es wurde nun gefunden, daß man zu Halbleiterkörpern mit bedeutend höheren negativenTemperaturkoeffizienten gelangt, die man mit ausreichender Ansprechgenauigkeit zur Temperaturmessung und zur Betätigung von Regeleinrichtungen verwenden kann, wenn man bei einem Halbleiterkörper, bestehend aus einem Eisenoxyd, Zinkoxyd sowie ein weiteres Oxyd eines zweiwertigen Metalls, insbesondere Nickeloxyd, enthaltenden Mischferrit, erfindungsgemäß als Eisenoxyd Fei 04 verwendet und 50 °/a des Fe O im Fe, 0, durch Zn O und Ni O bzw. das weitere zweiwertige Metalloxyd ersetzt.
• Bekanntlich hängt der Temperaturkoeffizient von Mischferriten aus mehreren Komponenten stark von deren Zusammensetzung ab. In einer Reihe von Versuchen hat es sich gezeigt, daß die wesentlichste Voraussetzung zur Herstellung eines Halbleiterkörpers mit einem hohen negativen Temperaturkoeffizienten auf Mischferritbasis aus Fe304, ZnO und einem anderen zweiwertigen Metalloxyd, wie Ni O, in dem Ersatz von 5001, des im Fei 04 vorliegenden Fe O durch die anderen zweiwertigen Metalloxyde liegt.
• Ein besonders hoher negativer Temperaturkoeffizient wird erzielt, wenn man als ein solches zweiwertiges Metalloxyd neben dem Zn0 NiO wählt.
• Wie an sich allgemein bekannt ist, hängt der Temperaturkoeffizient eines Mischferrites aus bestimmten Komponenten stark von der prozentualen Zusammensetzung ab. Dies ist auch für den Mischferrit nach der Erfindung der Fall. Die folgende Tabelle zeigt, wie bei einer bestimmten Zusammensetzung bisher bekannte Werte weit überschritten werden.
• Besonders gute Ergebnisse erzielt man, wenn bei einem 50°/oigen Ersatz des Fe 0 im Fei 04 der NiO-Gehalt zwi-

  Ni0 zn0 Temperaturkoeffizient
  0 /0
  11 /0
  -- 0/0/0C
  16 34 4,64
  18 32 30,8
  20 30 64,2
  27 23 30,0
  30 20 14,8

  schen 15 bis 300/,) gehalten wird und der Rest auf Zinkoxyd entfällt.
• Der bei der Zusammensetzung 50 % Fe O - Fe, 0s 20 % Ni O - Fe, 03 30 °/o Zn O - Fe, 03 erreichte Temperaturkoeffizient von 64,2 °/o /° C übertrifft um mehr als das Zehnfache die bisher bekannten Werte von Mischferriten, zumal dieser Wert bereits bei Raumtemperatur und darunter erreicht wird.
• Darüber hinaus ist es nunmehr möglich, lediglich durch Veränderung des NiO- und Zn O-Gehaltes bei gleichem Gehalt an Fe0 und Fe203 einen Mischferrit mit vorgegebenem Temperaturkoeffizienten herzustellen. Bekanntlich wird in der Technik häufig eine Kompensation des Temperaturganges von Schalteinrichtungen gefordert. Durch die Erfindung ist es jetzt möglich, bei Kenntnis des Temperaturganges solcher Schalteinrichtungen sofort ohne experimentelle Versuche eine solche Kompensation mit einem Halbleiter mit vorgegebenem Temperaturkoeffizienten vorzunehmen.
• Bei der praktischen Verwendung, beispielsweise für Thermometer, zur Temperaturüberwachung von Maschinen oder zur selbsttätigen Steuerung bieten die Halbleiter nach der Erfindung den besonderen Vorteil, daß mit ihrer Hilfe ein im Stromkreis liegendes normal empfindliches Relais unmittelbar -betätigt werden kann. Für die Fertigung ergeben sich im Hinblick auf die Herstellungskosten dadurch besondere Vorteile. Darüber hinaus wird durch den vereinfachten Aufbau solcher Meß-bzw. Regeleinrichtungen die Wartung erleichtert, und die Kosten für etwa auftretende Reparaturen werden herabgesetzt.

Claims (2)

1. PATENT .aNSPP('CHE: 1. Halbleiterkörper mit negativem Temperatur- 1a koeffizienten zur Temperaturmessung, insbesondere im Bereich normaler Raumtemperaturen und darunter, sowie für im gleichen Bereich wirksame elektrische Regeleinrichtungen aus einem Eisen- und Zinkoxyd sowie ein weiteres Oxyd eines zweiwertigen Metalls, insbesondere Ni0, enthaltenden Mischferritkörper, dadurch gekennzeichnet, daß als Eisenoxyd Feg 04 verwendet ist, wobei 50 % Fe O im Fei 0,4 durch Zink- und Nickeloxyd bzw. das weitere zweiwertige Metalloxyd ersetzt sind.
2. 2. Halbleiterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der insgesamt 50°;oige Ersatz des Fe 0 im Feg 0415 bis 30 % Ni 0, der Rest Zn 0 enthält. In Betracht gezogene Druckschriften Schweizerische Patentschrift Ni. 269325; französische Patentschrift Nr. 1038 482; USA.-Patentschrift Nr. 2 552 640.