DE1190506B - Optisch gesteuerte, mindestens vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp aufweisende Schalt- oder Kippdiode - Google Patents

Optisch gesteuerte, mindestens vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp aufweisende Schalt- oder Kippdiode

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DE1190506B DES87803A DES0087803A DE1190506B DE 1190506 B DE1190506 B DE 1190506B DE S87803 A DES87803 A DE S87803A DE S0087803 A DES0087803 A DE S0087803A DE 1190506 B DE1190506 B DE 1190506B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
H03k
Deutsche Kl.: 21 al - 36/18
S 87803 VIII a/21 al 10. Oktober 1963 8. April 1965
Vierschichten-Kippdioden von pnpn-Typ können bekanntlich auf Grund ihrer thyratronartigen Kennlinie mit besonderem Vorteil zur Erzeugung von Schalt- oder Kippvorgängen verwendet werden. Dieser thyratronartigen Charakteristik einer pnpn-Schalt- bzw. Kippdiode entspricht es, daß zur Auslösung des Schalt- oder Kippvorganges eine Art »Zündung« der Schaltdiode erforderlich ist, die den Durchbruch des in Sperrichtung gepolten pn-Uberganges der Anordnung bewirkt. Entsprechendes gilt für kompliziertere, d. h. mehr als vier Zonen von abwechselnd entgegengesetztem Leitungstyp aufweisende Anordnungen dieser Art.
Der Durchbruch einer solchen Schalt- oder Kippdiode kann z. B. durch eine Art Steuerelektrode bewirkt werden, die am bzw. an den in Sperrichtung gepolten pn-Übergängen wirksam ist, indem sie entweder zur Zündung Ladungsträger in der Nähe des pn-Überganges injiziert oder diesen kapazitiv steuert. Im zweiten Falle ist die Anordnung erfahrungsgemäß nicht besonders empfindlich, weil durch die Wirkung des Dielektrikums, das zwischen dem Halbleiter und der Steuerelektrode angeordnet ist, ein beträchtlicher Anteil der zur Steuerung aufgewandten Energie verlorengeht, selbst in dem Fall, in dem das Dielektrikum aus einem ferroelektrischen Material, beispielsweise Bariumtitanat, besteht. Aber auch für die Erzielung kurzer Schaltzeiten erweist sich eine solche Anordnung als gänzlich ungeeignet.
Unter Verwendung einer injizierenden Steuerelektrode würde man zwar eine höhere Empfindlichkeit der Steuerung erreichen. Da jedoch bei einer solchen Anordnung notwendig der steuernde Primärkreis mit dem zu schaltenden Sekundärkreis über den Halbleiter galvanisch gekoppelt ist, geht der Gewinn weitgehend wieder verloren. Vor allem macht sich diese galvanische Kopplung bereits bei verhältnismäßig einfachen Schaltungsanordnungen, z. B. in einer Brückenschaltung mit solchen Kippdioden, störend bemerkbar. Um sie zu beseitigen, war man bisher zu komplizierten und kostspieligen schalttechnischen Maßnahmen gezwungen, die die Gestehungskosten der Anordnung beträchtlich erhöhten. Die Erfindung macht sich die bei Halbleiterbauelementen an sich bekannte Tatsache ihrer Strahlungsempfindlichkeit zunutze, um die beschriebenen Nachteile beim Betrieb von Schaltdioden der beschriebenen Art zu vermeiden bzw. zu reduzieren. Die Strahlungsempfindlichkeit der Halbleiterbauelemente gestattet nämlich eine optische Steuerung durch Lichtsignale, beispielsweise Lichtimpulse. Da jedoch die üblichen Lichtquellen wie Glüh- oder Glimmlampen relativ träge sind und Optisch gesteuerte, mindestens vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp aufweisende Schalt- oder Kippdiode
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Hans-Norbert Toussaint, München -
daher zu beträchtlichen Schaltverzögerungen und damit langen effektiven Schaltzeiten führen würden, sieht die Erfindung statt dessen die definierte Steuerung durch ein in dem zur Steuerung dienenden primären Stromkreis geschaltetes, bei Erregung Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement vor. Die Erregung dieses Halbleiterbauelementes geschieht vor allem, indem über das Strahlung emittierende Halbleiterbauelement ein elektrischer Strom der erforderlichen Stärke geschickt wird. Da' das emittierende Halbleiterbauelement zusammen mit dem den Schaltvorgang vermittelnden Halbleiterbauelement, beispielsweise vom pnpn-Typ, in einem geschlossenen, insbesondere strahlungsundurchlässigen Gehäuse montiert ist, wird gleichzeitig für eine definierte optische Kopplung zwischen den beiden Halbleiterbauelementen sowie für maximale Empfindlichkeit vor allem dann gesorgt, wenn man die beiden Halbleiterbauelemente möglichst nahe beieinander angeordnet hat. Diesen Ausführungen entsprechend bezieht sich die Erfindung auf eine optisch gesteuerte, insbesondere mindestens vier Zonen von abwechselnd entgegengesetztem Leitungstyp aufweisende Halbleiterdiodenanordnung zur Erzeugung von Schalt- oder Kipp vorgängen. Diese Anordnung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper der Schaltdiode zusammen mit einem bei Erregung mittels eines elektrischen Stromes Strahlung emittierenden Halbleiterbauelement in einem abgeschlossenen Gehäuse derart angeordnet ist, daß bei Erregung des Strahlung emittierenden Halbleiterbauelementes der Schaltvorgang in der Schalt- bzw. Kippdiode auf optischem Wege ausgelöst wird. Dabei wird verständlich, daß die Verwendung eines gegen Strahlung undurchlässigen Gehäuses für die Anordnung vorteilhaft ist.
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Die Verwendung eines Gehäuses mit strahlungsundurchlässigen Wänden ist nicht erforderlich, wenn das Strahlung emittierende Halbleiterbauelement bevorzugt eine Strahlung emittiert, die im gewöhnlichen Tageslicht bzw. im Lichte der üblichen künstlichen Lichtquellen nur wenig vorkommt und die Empfindlichkeit der zu steuernden Schalt- oder Kippdiode für andere Strahlung durch an sich bekannte Mittel stark reduziert ist. Halbleiterbauelemente, welche zur Erzeugung der Strahlung bei einer Anordnung gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind vor allem Lumineszenzdioden und Laserdioden, an deren pn-übergang die erforderliche Strahlung erzeugt wird. Solche Emissionsdioden geben bekanntlich bei Polung in Flußrichtung Lichtquanten ab, die bei entsprechender Abstimmung der Intensität dieser Strahlung auf die Empfindlichkeit der pnpn-Kippdiode diese schalten. Der Vorteil solcher Emissionsdioden ist vor allem darin zu suchen, daß sie praktisch trägheitslos arbeiten. Infolgedessen ist die Zahl der je Zeiteinheit emittierten Photonen dem durch die Diode fließenden Strom mit großer Genauigkeit proportional, so daß es z. B. möglich ist, die pnpn-Schaltdiode im Rhythmus einer Frequenz zu schalten, die in der Größenordnung einiger Megahertz liegt.
In der F i g. 1 ist die Skizze eines Beispiels einer Anordnung gemäß der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Das aus Grundplatte 1 und einem glockenförmigen Deckel 7 bestehende Gehäuse ist an vier Stellen durch Leitungen unterbrochen. Wenn das Gehäuse, wie im Beispielsfalle, aus Metall besteht, so sind mindestens drei dieser Durchführungen gegen das Gehäuse isoliert hindurchgeführt. Im Beispielsfalle sind durch die Grundplatte 1 mittels zweier Durchführungen 2 und 3 zwei Zuleitungen 4 und 5 isoliert hindurchgeführt. Zwischen die oberen Enden der Zuleitungen 4 und 5 ist eine pnpn-Schalt- oder Kippdiode 6 gelegt. Durch die glockenförmige Haube 7 des Gehäuses sind mittels zweier weiterer Durchführungen 8 und 9 zwei weitere Zuleitungen 10 und 11 isoliert hindurchgeführt. Zwischen die unteren Enden dieser Zuleitungen 10 und 11 ist die Emissionsdiode 12 gelegt. Ihr pn-übergang ist zweckmäßig so orientiert, daß die Stelle, an der diese an die Oberfläche gelangt und von der die Strahlung ausgeht, der pnpn-Schaltdiode zugekehrt ist. Der Abstand zwischen Kippdiode 6 und Emissionsdiode 12 ist bestimmt durch die zwischen den beiden Elementen zulässige Spannungsdifferenz. In der Praxis genügt ein Abstand von etwa 1 cm; gegebenenfalls können die Elemente 6 und 12 in einem einzigen Halbleiterkörper vereinigt sein, wie dies an Hand der Fig. 2 näher dargelegt ist. Um bei diesem Abstand eine wirksame optische Kopplung zwischen den beiden Halbleiterbauelementen zu erzielen, wird gemaß einer Weiterentwicklung der Erfindung vorgeschlagen, den durch die glockenförmige Haube 7 und die Grundplatte 1 des Gehäuses gebildeten Raum 13 wenigstens näherungsweise die Form eines EUipsoides zu geben und die Emissionsdiode in dem einen Brennpunkt, die Kippdiode in dem anderen Brennpunkt des EUipsoides anzuordnen. Ferner empfiehlt es sich, wenn die Grundplatte 1 und die Haube 7 eine die Strahlung 14 der Emissionsdiode 12 gut reflektierende Innenfläche besitzen. Nach dem Zusammenbau der Kippdiode 6 mit der Bodenplatte 1 sowie der Emissionsdiode 12 mit der Haube 7 werden die Haube 7 und die Grundplatte 1 am Rand 15 in bekannter Weise, z.B. durch Schweißen, Löten, Kaltschweißen oder Thermokompression, miteinander verbunden.
Die Strahlung der Emissionsdiode 12 muß natürlieh in der Lage sein, im Halbleitermaterial derpnpn-Kippdiode 6 freie Ladungsträger zu erzeugen. Hierbei ist es besonders günstig, wenn die Bandbreiten des Halbleiters, aus dem die Kippdiode 6 besteht, und des die Emissionsdiode 12 bildenden Halbleiters in entsprechender Weise aufeinander abgestimmt sind. Infolgedessen empfiehlt es sich, wenn die Energie der von der Emissionsdiode ausgesendeten Strahlung größer als der der Breite des verbotenen Bandes ihres Halbleitermaterials entsprechende Energiebetrag ist. Deshalb ist es wiederum vorteilhaft, wenn die Breite des verbotenen Bandes des die Emissionsdiode aufbauenden Halbleiters gleich bzw. größer als die des die pnpn-Schaltdiode aufbauenden Halbleiters gewählt ist. Im allgemeinen wird man mit Sicherheit die gewünschte Wirkung erzielen können, wenn das Halbleitermaterial der Emissionsdiode dem der pnpn-Schaltdiode entspricht. So können z. B. sowohl Emissionsdiode als auch pnpn-Kippdiode aus Galliumarsenid bestehen. Da die Bandbreite von Galliumarsenid größer als die von Germanium und Silizium ist, folgt, daß die Frequenz des ausgestrahlten Lichtes auf jeden Fall in der Lage ist, auch in Germanium- bzw. Silizium-pnpn-Dioden den Durchbruch zu zünden.
Eine andere geeignete Ausgestaltung sieht für die Emissionsdiode die Verwendung von Galliumphosphid, z. B. eines Mischkristalls aus Galliumphosphid und Galliumarsenid — beispielsweise von der Zusammensetzung GaAsP — als Halbleitermaterial vor. Die pnpn-Diode kann in diesem Fall ebenfalls aus Galliumphosphid oder aus Silizium bzw. Germanium bestehen. Im allgemeinen ist es nicht schwierig, auf Grund der bekannten Eigenschaften von Halbleitermaterialien geeignete Kombinationen anzugeben. Es empfiehlt sich ferner, wenn die strahlende Diode als Laserdiode ausgebildet ist, da dann eine besonders gute optische Kopplung erreicht wird.
Ebenfalls im Interesse einer guten optischen Kopplung kann die Maßnahme dienen, strahlende Diode und pnpn-Diode in einem einzigen Halbleiterkörper zu vereinigen. Eine diesbezügliche Ausführungsform ist in F i g. 2 dargestellt. Im Interesse einer möglichst weitgehenden Entkopplung der in einem einzigen Halbleiterkörper vereinigten Halbleiterbauelemente muß man durch Anwendung sogenannter »isolierender« pn-Übergänge dafür sorgen, daß kein Stromfluß von dem die pnpn-Diode bildenden Teil des Halbleiterkörpers zu dem die Emissionsdiode bildenden Teil des Halbleiterkörpers entstehen kann. Durch Anwendung sogenannter Hetero-pn-Übergänge kann auch in diesem Falle eine besonders günstige Absorption der von der strahlenden Diode ausgesandten Strahlung in dem die pnpn-Diode betreffenden Teil erreicht werden.
In F i g. 2 ist eine entsprechende, rotationssymmetrisch ausgebildete Vorrichtung dargestellt, die man sich innerhalb eines Gehäuses montiert zu denken hat. Im Zentrum der Anordnung befindet sich der die Schaltdiode betreffende Teil, der aus den Zonen nlS, plS, «25, p2S und den die beiden äußeren Zonen ηIS und p2S sperrfrei kontaktierenden Elektroden 20 und 19 besteht. Dieser ist von
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einem ringförmigen, die Emissionsdiode, insbesondere Laserdiode, betreffenden Teil, bestehend aus den Zonen nE und pE und den diese beiden Zonen ringförmig kontaktierenden Elektroden 17 und 18, koaxial umschlossen.
Zwischen dem die Schaltdiode und dem die Emissionsdiode betreffenden Teil der Anordnung sind sogenannte isolierende, ringförmige pn-Übergänge vorgesehen, die durch eine ringförmige, zwischen den beiden p-leitenden Zonen pE und ρ 2 S angeordnete, diese beiden Zonen vollständig voneinander trennende η-leitende Zone 16 gebildet werden. Die Anordnung des bei Belastung in Sperrichtung vorgespannten pn-Übergangs der Schaltdiode (zwischen den Zonen ρ IS und η 2 S) ist so getroffen, daß die Strahlung (21) vom pn-übergang der Emissionsdiode (zwischen den Zonen nE und pE) auf möglichst kurzem Weg ungeschwächt an diesen pn-übergang gelangen kann. Diesem Zweck dient auch die besonders aus der F i g. 2 ersichtliche Ausgestaltung des Halbleiterkörpers, insbesondere die zwischen den pn-Übergängen der Schaltdiode einerseits und der Emissionsdiode andererseits vorgesehene rillenförmige Ausnehmung (22).
Es ist der heutigen Halbleiter-Präparationstechnik ohne weiteres möglich, auch im Falle der in F i g. 2 dargestellten Anordnung zu erreichen, daß die Schaltdiode einerseits, die Emissionsdiode andererseits aus unterschiedlichem Halbleitermaterial besteht.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Optisch gesteuerte, mindestens vier Zonen von abwechselnd unterschiedlichem Leitungstyp aufweisende Schalt- oder Kippdiodenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper der Schaltdiode zusammen mit einem bei Erregung mittels eines elektrischen Stromes Strahlung emittierenden Halbleiterbauelement in einem abgeschlossenen, insbesondere abgedunkelten Gehäuse derart angeordnet ist, daß bei Erregung des Strahlung emittierenden Halbleiterbauelementes der Schaltvorgang in der Schaltoder Kippdiode auf optischem Wege ausgelöst wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Halbleiterbauelemente umschließende Schutzgehäuse strahlungsundurchlässig ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement eine Emissionsdiode, insbesondere eine Laserdiode oder Lumineszenzdiode, verwendet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Emissionsdiode und die pnpn-Schaltdiode unmittelbar umgebende Gehäuseraum mindestens angenähert die Form eines Ellipsoides — vorzugsweise mit reflektierenden Wänden — besitzt, so daß die von der an dem einen Brennpunkt des Ellipsoides angeordneten Emissionsdiode ausgehenden Strahlen auf die am anderen Brennpunkt des Ellipsoides sich befindende pnpn-Schaltdiode konzentriert werden.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionsdiode und die pnpn-Schaltdiode aus unterschiedlichem Halbleitermaterial bestehen, insbesondere derart, daß die Bandbreite des die Schaltdiode bildenden Halbleiters kleiner als das der Emissionsdiode ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial aus Galliumphosphid und/oder Galliumarsenid, gegebenenfalls auch aus Silizium und/oder Germanium besteht.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionsdiode und die pnpn-Schaltdiode in einem einzigen Halbleiterkörper — vorzugsweise in konzentrischer Bauart — miteinander vereinigt sind und durch sogenannte isolierende pn-Übergänge elektrisch voneinander getrennt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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NL6411616A NL6411616A (de) 1963-10-10 1964-10-06
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FR990759A FR1410815A (fr) 1963-10-10 1964-10-08 Composant à semi-conducteurs pour circuits à bascule ou de commutation
GB41216/64A GB1071137A (en) 1963-10-10 1964-10-09 Improvements in or relating to semiconductor controlled rectifiers
SE12188/64A SE313837B (de) 1963-10-10 1964-10-09
US402724A US3370174A (en) 1963-10-10 1964-10-09 Semiconductor latching switch with light-coupled triggering means
BE654272A BE654272A (de) 1963-10-10 1964-10-12

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SE (1) SE313837B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK114912B (da) * 1964-07-15 1969-08-18 R Relsted Vælgerkobling med lysimpulsstyring til anvendelse i automatiske koblingsanlæg samt vælger og koblingsanlæg opbygget med den nævnte vælgerkobling.
FR1518717A (fr) * 1966-12-21 1968-03-29 Radiotechnique Coprim Rtc Perfectionnements aux diodes électroluminescentes
US3459943A (en) * 1967-02-06 1969-08-05 Gen Electric Silicon controlled rectifier gating circuits with a high frequency triggering voltage and photocells
US3628039A (en) * 1969-12-29 1971-12-14 Dana Lab Inc Electromagnetic radiation wave signal transmission apparatus
US3697762A (en) * 1970-12-14 1972-10-10 Philips Corp Photo electric switching device
US3693060A (en) * 1971-04-13 1972-09-19 Philips Corp Solid-state relay using light-emitting diodes
GB1432697A (en) * 1973-05-04 1976-04-22 Standard Telephones Cables Ltd Optically coupled semiconductive switching devices
US3851173A (en) * 1973-06-25 1974-11-26 Texas Instruments Inc Thermal energy receiver
FR2272377B1 (de) * 1974-05-24 1977-06-24 Texas Instruments France
GB1517537A (en) * 1975-07-16 1978-07-12 Post Office Lasers and photo-detectors
US4040078A (en) * 1976-05-11 1977-08-02 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Opto-isolators and method of manufacture
US4143385A (en) * 1976-09-30 1979-03-06 Hitachi, Ltd. Photocoupler
US4596050A (en) * 1984-04-26 1986-06-17 Rogers Gordon W Information processing system using optically encoded signals
US5438210A (en) * 1993-10-22 1995-08-01 Worley; Eugene R. Optical isolation connections using integrated circuit techniques
US5808322A (en) * 1997-04-01 1998-09-15 Hewlett-Packard Company Faster switching GaAs FET switches by illumination with high intensity light

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3096442A (en) * 1959-01-02 1963-07-02 Texas Instruments Inc Light sensitive solid state relay device
NL243305A (de) * 1959-09-12
US3192387A (en) * 1961-03-22 1965-06-29 Robert M Goodman Electro-optical device for producing a modulated voltage

Also Published As

Publication number Publication date
BE654272A (de) 1965-04-12
CH433530A (de) 1967-04-15
GB1071137A (en) 1967-06-07
SE313837B (de) 1969-08-25
NL6411616A (de) 1965-04-12
US3370174A (en) 1968-02-20

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