DE1047316B - Halbleiteranordnung mit einem langgestreckten Halbleiterkoerper vom einen Leitungstyp und ohmschen Elektroden an den Enden - Google Patents

Halbleiteranordnung mit einem langgestreckten Halbleiterkoerper vom einen Leitungstyp und ohmschen Elektroden an den Enden

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DE1047316B DEG15101A DEG0015101A DE1047316B DE 1047316 B DE1047316 B DE 1047316B DE G15101 A DEG15101 A DE G15101A DE G0015101 A DEG0015101 A DE G0015101A DE 1047316 B DE1047316 B DE 1047316B
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Description

  • Halbleiteranordnung mit einem langgestreckten Halbleiterkörper vom einen Leitungstyp und ohmschen Elektroden an den Enden Die Erfindung bezieht sich auf Halbleiteranordnungen aus einem langgestreckten Halbleiterkörper und insbesondere auf solche, deren Körper aus halbleitendem Material vom einen Leitungstyp besteht, der an seinen beiden Enden mit zwei ohmschen Elektroden und an einer zwischen den beiden Enden liegenden bzw. der einen ohmschen Elektrode gegenüberliegenden Stelle mit einer nichtohmschen Elektrode mit einem vorgelagerten Gebiet vom anderen Leitungstyp versehen ist, so daß ein p-n-Übergang gebildet wird.
  • Halbleiteranordnungen, in denen zwei Inversionsschichten, d. h. p-n-Übergänge, hintereinander in demselben Kristall liegen, sind als n-p-n- oder p-n-p-Flächentransistoren bekannt, die sich je nach der Art der Stromleitung und der Vorzeichen der Betriebsspannungen unterscheiden. Derartige Flächenhalbleiterelemen.te erfordern, wenn sie optimal arbeiten sollen, jedoch die Herstellung von wenigstens zwei Inversionsschichten, die eine genau einzuhaltende Lage zueinander haben müssen und nur einen sehr kleinen Abstand voneinander besitzen dürfen. Diese Flächenhalbleiterelemente sind daher sehr kostspielig und erfordern komplizierte Einrichtungen für die Fabrikation.
  • Es ist bereits eine Halbleiteranordnung mit einem langgestreckten Halbleiterkörper und ohmschen Elektroden an den Endflächen vorgeschlagen worden. Diese Halbleiteranordnung enthält nur eine Inversionsschicht, bei der ein elektrisches Feld parallel zur Ebene der Inversionsschicht in dem Halbleitermaterial erzeugt wird. Für viele Zwecke ist eine solche Halbleiteranordnung mit einer Inversionsschicht verwendbar, bei denen bisher Halbleiteranordnungen mit zwei Inversionsschichten und/oder Punktkontakttransistoren verwendet werden.
  • Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, die genannte Halbleiteranordnung mit einer einzigen Inversionsschicht zu verbessern.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Halbleiterverstärker mit nur einer Inversionsschicht zu schaffen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Halbleiterbauelement mit negativem Widerstand.
  • Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, ein Halbleiterbauelement anzugeben, welches als Schaltrelais verwendbar ist und bei .,welchem mit kleinem Energieaufwand ein großer Energiefluß gesteuert werden kann.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine lichtempfindliche Vorrichtung, die bei Erregung mit einer Lichtquelle eine starke Leitfähigkeitsänderung zeigt.
  • Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Halbleiteranordnung mit einem langgestreckten Körper aus halbleitendem Material, z. B. Germanium, Silizium ad. dgl., vom einen Leitungstyp, der an seinen beiden Enden mit ohmschen Elektroden, zwischen denen eine Gleichspannung angelegt ist, und an einer zwischen seinen beiden Enden liegenden bzw. der einen ohmschen Elektrode gegenüberliegenden Stelle mit einer nichtohmschen Elektrode mit einem vorgelagerten Gebiet vom anderen Leitungstyp zur Bildung eines p-n-Überganges versehen ist, an der ein Potential angelegt ist, das zwischen den Potentialen der ohmschen Elektroden liegt. Gemäß der Erfindung ist der Abstand zwischen dem p-n-Übergang und der einen ohmschen Elektrode so klein, daß der Widerstand des dazwischenliegenden Teiles des Halbleiterkörpers durch Injektion von Minoritätsträgern aus dem Gebiet vom anderen Leitungstyp sich nennenswert ändert und die Potentialänderung zwischen dem Gebiet und dem Halbleiterkörper umgekehrt wie die Stromänderung verläuft.
  • Fig. 1 zeigt ein Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung mit der zugehörigen Schaltung der Vo,rspannungen; Fi.g.2 dient zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Halbleiterbauelementes nach Fig. 1; Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Relaisschaltung unter Verwendung des Halbleiterbauelementes nach Fig. 1; Fig. 5 ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Relaisschaltung; Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Halbleiterbauelementes und Fig. 7 die Verwendung eines Halbleiterbauelementes gemäß der Erfindung als lichtempfindliche Vorrichtung.
  • In Fig. 1 besteht das im ganzen mit 11 bezeichnete Halbleiterbauelement aus einem länglichen Einkristall 12. der die Form eines durch parallele Flächen begrenzten Körpers oder eine andere geeignete Form haben kann und aus einem geeigneten n-Halbleitermaterial, z. B. Germanium, Silizium oder einem anderen geeigneten Halbleitermaterial, bestehen kann. Wie weiter unten noch erläutert werden wird, sind die genauen Abmessungen des Körpers 12 einigermaßen kritisch. Der Anschaulichkeit halber ist der Körper 12 in vergrößertem Maßstab dargestellt.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei ohmsche Kontakte 13 und 15 vorzugsweise in der Nähe entgegengesetzter Enden der Ober- und Unterseite des Körpers 12 angebracht. Derartige ohmsche Kontakte können z. B. durch Niederschlagen eines Metallüberzuges auf dem Körper 12 angebracht werden. Mit den Kontakten 13 und 15 sind Zuleitungen 17 und 19 verbunden.
  • Durch ein Kügelchen oder eine Pille 23 aus geeignetem Mzeptormaterial, z. B. aus Indium, wird eine Inversionsschicht hergestellt. Die Pille kann auf der Unterseite am linken Ende des Körpers 12 angebracht werden.
  • Zur Herstellung dieses Halbleiterelementes wird die Pille 23 erhitzt und ein Teil des Akzeptormaterials in den Körper 12 eingeschmolzen. Trotz des Vorhandenseins von Donatoren im Körper 12 verschmilzt eine ausreichende Menge des Akzeptors mit dem Körper 12, um ein Übergewicht des Akzeptors herzustellen, so daß ein Gebiet 25., das an die Pille 23 anschließt, zu einem p-Halbleiter wird. Auf diese Weise wird in dem Körper 12 eine gleichrichtende Inversionsschicht 27 erzeugt. Das Verfahren zur Herstellung dieser Inversionsschicht bildet an sich keinen Teil der Erfindung. Statt einen n-Halbleiter für den Körper 12 und einen Akzeptor für die Pille 23 zu verwenden, kann man auch eine Donatorpille 23, auf einen Körper 12 aus p-Material benutzen. Man muß dann nur die Polarität der verwendeten Vorspannungen umkehren.
  • Eine als Batterie 31 dargestellte Gleichspannungsquelle liegt zwischen den Leitungen 17 und 19 zur Herstellung eines Gleichspannungsgradienten im Körper 12. Dieser Potentialgradient liegt längs der punktierten Linie AI. Das Potential hat einen Maximalivert an der Klemme 13 und einen Minimalwert an der Klemme 15.
  • Eine weitere Vorspannungsquelle, nämlich die Batterie 33 liegt zwischen der Pille 23 und dem ohmschen Kontakt 15. In diese Verbindungsleitungen sind auch die Eingangsklemmen 35 und 37 eingefügt.
  • Die Fig. 2 zeigt den Verlauf des in die Pille 23 hineinfließenden Stromes Ij in Abhängigkeit von der Gesamtspannung VjB zwischen der Pille 23 und dem ohmschen Kontakt 15. Fig. 2 zeigt, daß dieser Verlauf zwei Äste negativen Widerstandes aufweist, nämlich die fiste T und S, auf denen zu einer abnehmenden Spannung ein zunehmender Strom gehört.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird zweckmäßig eine veränderliche Gleichspannung Vj,. mit ihrem positiven Pol an der Eingangsklemme 3:5 und ihrem negativen Pol an der Eingangsklemme 37 betrachtet und die Batterie 33 kurzgeschlossen. Wenn die Spannung Vj$ genau oder annähernd Null ist, wird die ganze Fläche der Inversionsschicht 27 in der Sperrichtung beansprucht wegen des im Gebiet 39 des Halbleiterkörpers 12 gebildeten Potentials. Dieses ist infolge der Batterie 31 positiv und führt negative Stromträger im Körper 12 von der Inversionsschicht ab, so daß kein Strom die Inversionsschicht 27 durchsetzt. Diesem Zustand entspricht der Punkt. 0 in Fig. 2. Der kleine Strom 1, in Fig. 2, der bei I'jP=0 existiert, ist der sogenannte, Diodenrückwärtsstrom der Inversionsschicht 27 und wird von den thermisch erzeugten Löchern und Elektronen hervorgerufen.
  • Wenn die Spannung VjB ansteigt, so findet keine Stromänderung statt, bevor ein Punkt C mit VJB=rrC erreicht wird. Für Werte von VjB unter VC ist die Spannung VjB zwischen der Inversionsschicht 27 und dem ohmschen Kontakt 15 kleiner als die von der Batterie 31 im Gebiet 39 gebildete Spannung und die Inversionsschicht 27 bleibt daher in der Sperrichtung vorgespannt. Bei einer etwas über VC liegenden Spannung wird ein Teil der Inversionsschicht 27 in der Flußrichtung beansprucht. Das Potential eines Teils des Gebietes 25 überschreitet das Potential eines Teiles des Gebietes 39 auf der anderen Seite der Inversionsschicht 27. Dann werden Löcher aus dem p-Gebiet 25 in den Körper 12 injiziert. Diese Löcher bewegen sich unter dem Einfluß des elektrischen Feldes im Körper 12 und werden somit vom Kontakt 15 angezogen, wobei sie den Körper 12 von der Inversionsschicht 27 zum Kontakt 15, durchwandern. Die Löcherinjektion in den Körper 12 wird für die Entstehung des negativen Widerstandes auf dem Ast A-C in Fig. 2 verantwortlich angesehen. Oualitativ kann die Erscheinung damit erklärt werden, daß bei der Injektion von Stromträgern in ein Halbleitermaterial von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp der Widerstand des Halbleitermaterials nennenswert erniedrigt wird. Dies gilt insbesondere von Halbleitern hohen spezifischen Widerstandes. Da V=RI ist, nimmt die Spannung Tl nur dann ab, wenn die prozentuale Abnahme von R größer ist als die prozentuale Zunahme von I.
  • Wenn ein Teil der Inversionsschicht 27 in der Flußrichtung vorgespannt wird, werden Löcher aus dem p-Gebiet25 in das n-Gebiet übertreten. Diese injizierten Löcher verkleinern den Widerstand des Körpers 12 erheblich insbesondere im Gebiet zwischen der Pille 23 und dem ohmschen Kontakt 15. Um den negativen Widerstand auf dem Ast A-C durch Trägerinjektion zu erhalten, ist es notwendig, die gesamte Trägerkonzentration im Körper 12 verhältnismäßig stark zu machen. Anderweitig würden die in den Körper 12 injizierten Träger den Widerstand nicht genügend erniedrigen, weil nur verhältnismäßig wenige Löcher zur Änderung des Widerstandes einer großen Menge des Halbleitermaterials zur Verfügung stehen würden. Wenn jedoch die Gesamtmenge des Halbleitermaterials klein ist, rufen die in das Material injizierten Löcher eine Widerstandsänderung zwischen der Pille 23, und dem ohmschen Kontakt 15 hervor, der gegenüber dem ursprünglichen Widerstand erheblich ist, und die Zahl der injizierten Löcher nimmt daher zu, d. h., der Strom nimmt zu, und der Widerstand des Körpers 12 nimmt prozentual stärker ab, so daß der negative Widerstand auf dem Ast A-C entsteht. Wegen dieses negativen Astes A-C ruft eine positive Zunahme von VjB über Vc hinaus einen Stromsprung vom Wert im Punkt C auf den Wert I$ hervor. Bei einer weiteren Zunahme von VjB nimmt der Strom des Astes B-D zu, bis VjB den Wert VD erreicht hat, an dem ein zweiter negativer Ast S beginnt, so daß der Strom von ID auf 1F springt.
  • Der negative Ast S tritt bei einem Wert von L'JB etwa gleich der Spannung VP der Batterie 31 auf und wird darauf zurückgeführt, daß bei einer geringen "Zunahme von VjB über VD hinaus einige der durch die Inversionsschicht 27 injizierten Löcher vom Kontakt 13 angezogen werden, statt, wie oben beschrieben, von ihm abgestoßen zu werden. Somit besteht ein Teil des Stromes Ij aus Löchern, die sich von der Pille 23 zum Kontakt 15 bewegen, und ein Teil aus Löchern, die von der Pille 23 zum Kontakt 13 wandern. Dieser Vorgang ist ähnlich der Einschaltung eines parallelen Stromweges zu einem ersten Stromweg in einer Schaltung, da der Widerstand der Parallelkombination niedriger wird als der Widerstand jedes der beiden Stromwege. Da der Gesamtwiderstand der Schaltung somit vermindert wird, nimmt der Strom zu und ruft dadurch den negativen Ast S hervor.
  • Es leuchtet daher auch ein, daß die Kontakte 13 und 15 an entgegengesetzten Enden des Körpers 12 angebracht werden müssen, wenn man die Wirkung der injizierten Stromträger in dem Halbleitermaterial betrachtet. Zur Erzielung der besten Arbeitsweise soll die Zeit, welche die injizierten Stromträger von ihrer Injektionsstelle, nämlich der Inversionsschicht 27 zum Kontakt 15 benötigen, kleiner sein als die Lebensdauer der injizierten Stromträger. Wenn dies nicht der Fall ist, kombiniert sich ein erheblicher Bruchteil der injizierten Löcher mit den Überschußelektronen im Körper 12, so daß die Injektion weniger wirksam wird. Es besteht somit zur Erzielung der besten Wirkung ein Maximalabstand zwischen der Inversionsschicht 27 und dem Kontakt 15.
  • Die Abmessungen des Halbleiterkörpers müssen ferner derart gewählt werden, daß eine möglichst große, Ladung im Körper 12 in der Nähe der Inversionsschicht.27 bei der Löcherinjehtion auftritt. Dies ist deshalb notwendig, damit möglichst viele Stromträger in den Körper 12 injiziert werden, weil die Widerstandsänderung zwischen der Pille 23 und dem Kontakt 13 um so größer ist, je größer die Zahl der injizieerten Stromträger ist. Daher soll der Abstand R zwischen der Pille 23 und dem Kontakt 13, klein gegenüber dem Abstand L zwischen der Pille 23 und dein Kontakt 15 gemacht werden.
  • Fig.3 veranschaulicht eine zur Erfüllung dieser Bedingungen geeignete Anordnung. Das Halbleiterelement 43 unterscheidet sich von dem Element 12 in Fig. 1 dadurch, daß die Pille 23 näher am Kontakt 13 als am Kontakt 15 liegt und das Verhältnis L zu R dadurch vergrößert wird.
  • Es ist möglich, das Verhältnis von L zu R gegenüber Fig. 3 noch dadurch zu vergrößern, daß der Kontakt 13 auf der Oberseite des Körpers 12 angebracht wird. Der Abstand R wird dann dadurch klein gemacht, daß in einen dünnen Halbleiterkörper 12 die Inversionsschicht 27 tief eingeschmolzen wird. Bei dieser Ausführungsform geht die Injektion von der Inversionsschicht 27 nicht senkrecht zu dem Potentialgradienten im Körper 12 vor sich, d. h., die Ebene der Schicht 27 liegt nicht parallel zum Potentialgradienten im Körper 12. Die Ausführungsform nach Fig. 1 wird somit bevorzugt, da bei einer nicht senkrechten Anordnung eine größere Stromänderung bei Überschreitung der kritischen Spannung auftritt. Bei einer gut arbeitenden Ausführungsform betrugen die Dimensionen des Körpers 12 bei Z'P von etwa 5 Volt etwa 5 mm Länge, 1,25 mm Breite und 0,25 mm Dicke. Die Fig. 4 zeigt eine Relaisschaltung unter Benutzung eines Halbleiterbauelementes gemäß der Erfindung. Wie in Fig. 1 erzeugt die Batterie 31 eine Gleichspannung im Körper 12. Die Spannung ['X der Batterie 33 wird etwas kleiner als der Wert C in Fig. 2 gewählt und mit der Batterie 3? eine Spule 51 eines Relais 53 in Serie geschaltet. Das Relais 53 wird so eingestellt, daß es bei dern normalen Stromfluß durch die Spule 51 nicht anspricht. Zwischen den Klemmen 35 und 37 liegt eine Steuerspannungsquelle 55 in Serie mit der Batterie 33 derart, daß sich ihre Spannungen addieren.
  • Wenn ein Steuerspannungsimpuls Vg von der Quelle 55 geliefert wird, so addiert sich die Impulsspannung h, zu der Spannung L'r, und wegen des negativen Widerstandes auf dem Ast A-C nimmt der Strom schnell zu, d. h., seine Größe springt vom Wert im Punkt C auf den. Wert im Punkt B. Die Zunahme des Stromflusses durch .die Spule 51 erregt das Relais 53, so daß durch dessen Tauchkolben 57 mittels eines Kurzschlußbügels 59 die Kontakte 61 und 63, überbrückt werden. Dann fließt Strom aus einer Spannungsquelle 65 durch den einzuschaltenden Verbraucher 67. Gewünschtenfalls kann das Relais 53. durch ein Relais mit Ruhekontakten ersetzt werden, wobei dann lediglich beim Ansprechen des Relais die Ruhekontakte geöffnet werden.
  • Fig. 5 zeigt eine gegenüber Fig. 4 geänderte Ausführungsform. Der Steuerimpuls L', der Impulsquelle 55 wird mit der dargestellten Polarität den Klemmen 69 und 71 zugeführt. Die Spannung des Impulses I V subtrahiert sich von der Spannung h" der Batterie 31. Wenn ein Steuerimpuls zwischen den Klemmen 69 und 71 erscheint, nimmt die Spannung zwischen den Kontakten 13 und 15, ab-. Diese. Spannungsabnahme vermindert das Feld im Halbleiterkörper bis auf eine Größe, bei welcher die Spannung I>>, zwischen den Spannungswerten an den Seiten der Pille 23 liegt. Dadurch wird, wie oben erläutert, ein negativer Widerstand für den durch die Pille 23 fließenden Strom erzeugt. Der Strom nimmt daher von dem Wert im Punkt C auf den Wert im Punkt B zu und betätigt das Relais 53 wie bei Fig. 4.
  • Fig. 6 zeigt eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführungsform. In dieser entspricht der Halbleiterkörper 12 dem Körper 12 in Fig. 1, jedoch ist die Pille 23 in Fig. 1 durch eine Punktkontaktelektrode in Form einer Pinselelektrode 73 ersetzt, und die Stromträger werden in den Körper 12 im Punkte 75 injiziert statt durch die Inversionsschicht 27 wie in Fig. 1. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Fig. 6 derjenigen nach Fig.l.
  • In Fig. 7 ist ein lichtempfindlicher Halbleiter gemäß der Erfindung dargestellt. Von einer Lichtquelle 77 fallen die Lichtstrahlen auf die Stelle 81, an der die Pille 23 die Oberfläche des Körpers berührt. Zwischen den Kontakten 13, und 15 liegt eine Batterie 31 und zwischen der Pille 23 und dem Kontakt 15, eine Batterie 33 wie in Fig. 1.
  • Wenn die Lichtquelle 77 erregt wird, nimmt der Strom durch die Inversionsschicht 27 vom Wert im Punkt C auf den Wert im Punkt B zu. Diese Stromzunahme rührt von einer Widerstandsabnahme im Körper 12 her. Wenn Licht auf die Inversionsschicht 27 auffällt, werden die Elektronen im Halbleitermaterial durch die Photonen des Lichtstrahls auf höhere Energiezustände gehoben, und es werden daher zusätzliche Löcher-Elektronenpaare erzeugt, welche den Widerstand des Halbleitermaterials, wie erläutert, vermindern. Bei Erregung der Lichtquelle 77 sind je nach den Größen der Spannungen der Batterien 31 und 33 zwei Wirkungen möglich. Wenn die Spannung der Batterie 33 kleiner ist als im Punkt A, so kehrt der Strom durch die Inversionsschicht 27 auf seinen früheren Wert zurück.
  • Wenn jedoch die Spannung der Batterie 3,1 gleich oder größer ist als im Punkt A, so behält der Strom einen größeren Wert als im Punkt A bei. Die Anordnung nach Fig. 7 kann also als Speichervorrichtung dienen und kann eine Anzeige dafür liefern, ob die Lichtquelle 77 vorher erregt wurde.

Claims (3)

  1. PATENTA\SI'Ht%CFIE: 1. Halbleiteranordnung mit einem langgestreckten Körper aus halbleitendem Material, z. B. Germanium, Silizium od. dgl., vom einen Leitungstyp, der an seinen beiden Enden mit ohmschen Elektroden, zwischen denen eine Gleichspannung angelegt ist, und an einer zwischen seinen beiden Enden liegenden bzw. der einen ohmschen Elektrode gegenüberliegenden Stelle mit einer nichtohmschen Elektrode mit einem vorgelagerten Gebiet vom anderen Leitungstyp zur Bildung eines p-n-Übergangs versehen ist, an der ein Potential angelegt ist, das zwischen den Potentialen der ohmschen Elektroden liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (R) zwischen dem p-n-Übergang (27) und der einen ohmschen Elektrode (13) so, klein ist, daß der Widerstand des dazwischenliegenden Teiles des Körpers aus halbleitendem Material durch Injektion von Minoritätsträgern aus dem Gebiet vom anderen Leitungstyp (25) sich nennenswert ändert und die Potentialänderung zwischen dem Gebiet und dem Halbleiterkörper umgekehrt wie die Stromänderung verläuft.
  2. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet vom anderen Leitungstyp photoempfindlich ist und einen p-n-Übergang mit dem Halbleiterkörper bildet, der überwiegend Stromträger des entgegengesetzten Leitungstyps gegenüber den Stromträgern des Leitungstyps des Halbleiterkörpers in diesen einführt, und daß der Abstand des Gebietes -mn h,iden Elektroden kleiner ist als die Strecke, die von den Stromträgern des entgegengesetzten Typs während ihrer Lebensdauer durchlaufen wird.
  3. 3. Halbleiteranordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Belichtung des Gebietes vom anderen Leitungstyp vorgesehen sind, so daß eine Injektion von Stromträgern von diesem Gebiet in den Halbleiterkörper stattfindet und ein Strom in einem zwischen dem Gebiet und einer der Elektroden liegenden Kreis fließt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 600 500, 2 629 802; französische Patentschriften Nr. 1010 734, 1019 230; schweizerische Patentschrift Nr. 285 603; Elektron, Bd. 4, 1950, S. 363; Proc. IRE, Bd. 40, 1952, Nr. 11, S. 1512.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1214787B (de) * 1961-10-04 1966-04-21 Standard Elektrik Lorenz Ag Flaechentransistor mit teilweise fallender Charakteristik und einem sperrfreien die Kollektor-pn-UEbergangsflaeche durchstossenden Stromengekontakt

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1010734A (fr) * 1948-10-14 1952-06-16 Westinghouse Freins & Signaux Perfectionnements aux semi-conducteurs permettant d'obtenir des actions de commande et/ou de contrôle
US2600500A (en) * 1948-09-24 1952-06-17 Bell Telephone Labor Inc Semiconductor signal translating device with controlled carrier transit times
CH285603A (de) * 1949-05-30 1952-09-15 Siemens Ag Anordnung mit mindestens einem Widerstandselement, dessen Widerstand von wenigstens einer Steuerspannung abhängt.
FR1019230A (fr) * 1949-04-27 1953-01-19 Western Electric Co Dispositifs traducteurs de signaux à semi-conducteurs
US2629802A (en) * 1951-12-07 1953-02-24 Rca Corp Photocell amplifier construction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2600500A (en) * 1948-09-24 1952-06-17 Bell Telephone Labor Inc Semiconductor signal translating device with controlled carrier transit times
FR1010734A (fr) * 1948-10-14 1952-06-16 Westinghouse Freins & Signaux Perfectionnements aux semi-conducteurs permettant d'obtenir des actions de commande et/ou de contrôle
FR1019230A (fr) * 1949-04-27 1953-01-19 Western Electric Co Dispositifs traducteurs de signaux à semi-conducteurs
CH285603A (de) * 1949-05-30 1952-09-15 Siemens Ag Anordnung mit mindestens einem Widerstandselement, dessen Widerstand von wenigstens einer Steuerspannung abhängt.
US2629802A (en) * 1951-12-07 1953-02-24 Rca Corp Photocell amplifier construction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1214787B (de) * 1961-10-04 1966-04-21 Standard Elektrik Lorenz Ag Flaechentransistor mit teilweise fallender Charakteristik und einem sperrfreien die Kollektor-pn-UEbergangsflaeche durchstossenden Stromengekontakt

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