DE1220054B

DE1220054B - Optischer Sender mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium, das in Richtung der UEbergangsflaeche ausstrahlt

Info

Publication number: DE1220054B
Application number: DEJ25052A
Authority: DE
Inventors: Peter Jack Price
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1962-12-31
Filing date: 1963-12-30
Publication date: 1966-06-30
Also published as: US3239688A; SE320101B; NL302497A; NL145407B; CH428848A; BE641999A; GB987359A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

JUÜL

DEUTSCHES #β PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIs

H05b

Deutsche KL: 21g-53/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

J 25052 VIII c/21 g
30. Dezember 1963
30. Juni 1966

Die Erfindung betrifft einen optischen Sender mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium, das in Richtung der Übergangsfläche ausstrahlt. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit logischen Vorrichtungen, insbesondere mit solchen Vorrichtungen zur Realisierung logischer Verknüpfungen, in denen von dem Phänomen der stimulierten Strahlung in Halbleitern Gebrauch gemacht wird.

Die stimulierte Strahlung in Halbleiterdioden ist charakterisiert durch eine plötzliche Verengung der Emissionslinienbreite von Licht aus einer Zone, welche in der nahen Umgebung eines pn-Überganges liegt, und ist ferner charakterisiert durch eine steile Zunahme der Lichtintensität in der Richtung der Ebene des pn-Übergangs im Halbleiterkörper, und zwar bei ganz bestimmtem Halbleitermaterial und bei einem besonderen Wert des injizierten Stromes. Die bisher gemachten Versuche, diese Einrichtungen zu verwenden, waren hauptsächlich auf die Modulation entweder des injizierten Stromes oder des Lichtausgangs gerichtet gewesen.

Die Erfindung besteht- nun für einen optischen Sender mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium [vorzugsweise aus Galliumarsenid, deren (n)-Bereich mit Tellur und deren (p)-Bereich mit Zinn dotiert ist], das in Richtung der Übergangsfläche ausstrahlt, insbesondere als Baustein zur Darstellung logischer Verknüpfungen in Rechenanlagen darin, daß mindestens zwei ohmsche Kontaktelektroden auf ein und derselben und parallel zur Übergangsfläche verlaufenden Oberfläche einer Halbleiterdiode senkrecht aufgesetzt sind, die unabhängig voneinander geschaltet werden können und deren Strom, wenn er den Schwellenwert übersteigt, eine starke Lichtstrahlung auslöst.

Danach kann eine logische Information durch strukturelle Bildung einer Anzahl von Quellen für den eingeführten Strom und durch Anordnung dieser Quellen im Innern des Halbleiterkörpers im Zusammenhang stehen, so daß der Lichtausgang auf die Summe der injizierten Ströme anspricht.

Durch die Erfindung wird die Bildung einer Anzahl injizierender Kontakte in funktioneller Beziehung zu einer gemeinsam angeregten, stimulierbaren Zone innerhalb einer Halbleitervorrichtung zustande gebracht, welche in der Lage ist, eine stimulierte Strahlung zu zeigen, wobei der Zusammenhang mit der Anzahl von Kontakten derart ist, daß die effektive Querimpedanz zwischen jedem Kontakt relativ zur Impedanz zwischen den Kontakten und der gemeinsamen angeregten, stimulierbaren Zone innerhalb der Vorrichtung ausreichend groß ist.

Optischer Sender mit einer Halbleiterdiode
als stimulierbarem Medium, das in Richtung
der Übergangsfläche ausstrahlt

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. R. Schiering, Patentanwalt,

Böblingen, Westerwaldweg 4

Als Erfinder benannt:

Peter Jack Price, New York, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Dezember 1962
(248 521)

Die physikalischen Prinzipien der angeregten Strahlung, welche bei der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden, sind in folgenden Arbeiten beschrieben:

1. »Recombination Radiation of Gallium Arsenide« von D. N. Nasled ο v, A.A. Ro g ache v, S. M. R y ν k i η und B. V. Tsarenkov in Soviet Physics-Solid State, veröffentlicht vom American Institute of Physics, Bd. 4, Nr. 4, Oktober 1962, S. 782 bis 784.

2. »Recombination Radiation Emitted by Gallium Arsenide« von R. J. K e y e s und T. M. Q u i s t .in den Proc. of the IRE, Bd. 50, Nr. 8, August 1962, S. 1822 und 1823.

3. »Coherent Light Emission from GaAs Junctions« von R. N. Hall, G.E. Fenner, J. D. K i η g s 1 e y, T. J. Soltys und R. O. C a r 1-s ο η in den Physical Review Letters, Bd. 9, Nr. 9 vom 1. November 1962, S. 366 bis 368.

4. »Infrared and Optical Masers« von A. L. Schawlow und C. H. T ο w η e s in der Physical Review, Bd. 112, Nr. 6 vom 15. Dezember 1958, S. 1940 bis 1949.

609 587/349

3 4

5. »Injection Luminescence from Gallium Arsenide« Das Impedanzverhäitnis innerhalb der Vorrichtung von J. I. Pankove und M. J. Massoiilie zwischen den individuellen Kontakten und dem im Bulletin of the American Physical Society, stimulierbaren Bereich, in welchem die stimulierte Bd. 7 vom Januar 1962, S. 88. Strahlung stattfindet, ist dabei derart, daß die Impedanz

6. »Semiconductor Maser of GaAs« von T. M. ⁵ ™^ ^der Vorrichtung von einer individuellen On ist T? T Keves WF Krap- R Tax Signalfuhrungsverbmdung bis zum genannten stimu-Q U.^{1 s} t> \f- ^{K e} y ^{e s}> ^W-E- K- *· a- g, B. L.a χ i_ierbaren Bereich relativ zur Impedanz im Innern der A. L. Mc W h ο r t e r, R. H. Red ι k er und _{Vorricht zwischen} individuellen Teilen der Anzahl

S i ν ΐ η Wl ι J? Ι q η Q9 signaleinführender Verbindungen ausreichend klein

Bd. 1, JNr. 4 vom 1. Dezember 1962, S. 91 und 92. -Zn-Jj- _T^ ·* · _t.._m j · . j _A

ίο ist. Sind diese Kriterien erfüllt, dann ist das Ausgangs-

7. »Stimulated Emission of Radiation from GaAs- licht der Vorrichtung eine Funktion der Summe der pn Junctions« von M. I. Nathan, W. P. Ströme der individuellen Signalquellen.

D u m k e, G. Burns, F. H. Dill jr. und Die stimulierte Strahlung findet durch Rekombina-

G. Lasher in den Applied Physics Letters, tion injizierter Ladungsträger im Halbleitermaterial

Bd. 1, Nr. 3 vom 1. November 1962, S. 62 bis 64. 15 über einem besonderen Schwellenwert statt, wobei

8. »Recombination in GaAs by Optical and Elec- Ladungsträger quer zu einem pn-übergang injiziert trical Injection« von M. I. Nathan und werden Diese Quermjektion liefert emeRekombma-G. Burns in den Applied Physics Letters, tionder Ladungsträger m der Umgebung des pn-Über- nA 1 \T_r/(„_nmi n»/LiQ« υ so „„λ or» ganges. Die Rekombinationsstrahlung scheint auf das Bd. 1,Nr. 4 vom 1. Dezember 1962, S. 89 und 90. ^ _p._{leitende Gebiet beschränkt zu se}£ _{sie durchsetz}t

Ziel der Erfindung ist, die stimulierte Strahlung in jedoch nicht das gesamte p-Gebiet der kristallinen

logischen Vorrichtungen auszunutzen. Vorrichtung.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein

eines Bausteins, welcher die Auslösung einer stimu- breitflächiger ohmscher Kontakt 1 für eine beispiels-

lierten Strahlung beim Ansprechen auf eine Kombi- 25 weise Ausführungsform eines optischen Senders mit

nation von Signalen ermöglicht. Halbleiterdiode gemäß der Erfindung gezeigt, wobei

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung unabhängige Signaleinführungsklemmen als getrennte

eines Bausteins, welcher die Auslösung stimulierter ohmsche Kontakte vorgesehen sind.

Strahlung durch Ansprechen auf die Hinzufügung Die Halbleiterdiode ist aus einem Halbleiter-

von Signalen ermöglicht. 30 kristall 2, z. B. aus Gallium-Arsenid, hergestellt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Dieser enthält eine Zone 3 eines bestimmten Leit-

stimuliertstrahlendenHalbleiterdioden-Und-Bausteins. fähigkeitstyps, z.B. eines n-Leitfähigkeitstyps. Dieser

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung Leitfähigkeitstyp wird durch Einführung von den

einer Betriebstechnik für die Bildung logischer Funk- Leitfähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigungen,

tionen, basierend auf der Kombination von Strömen 35 z· B- von Tellur in den GaUium-Arsenid-Kristall,

in einer Halbleiterdiode mit stimulierter Strahlung. gebildet. Die Konzentration muß dabei ausreichend

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung sein, damit sich der n-Leitfähigkeitstyp auch wirklich

einer Technik für die Bildung logischer Funktionen, ausbilden kann. Der Kristall enthält fernerhin eine

basierend auf der Hinzufügung von Strömen in eine Halbleiterzone 4 vom p-Leitfähigkeitstyp. Dieser Leit-

Halbleiterdiode mit stimulierter Strahlung. 40 fähigkeitstyp wird durch dotierte entsprechende Stör-

Die Erfindung sei nachstehend an Hand der Zeich- stoffe gebildet. Dies kann z. B. durch Diffusion von nungen für eine beispielsweise Ausführungsform näher Zink in den Kristall geschehen. Auf diese Weise enterläutert, steht der pn-Übergang 5.

Fig. 1 zeigt einen optischen Sender mit einer Im Falle des Beispieles ist ein Halbleiterkörper

Halbleiterdiode gemäß der Erfindung; 45 gewählt worden, der aus einer intermetallischen

Fig. IA zeigt die relativen Größen der Abmes- III-V-Halbleiterverbindung besteht. Die eingeführten

sungen innerhalb der Halbleiterdiode für die Aus- Störstoffe müssen dabei eine ganz bestimmte Stellung

übung des Erfindungsgedankens; im Periodischen System einnehmen, damit im Kristall

Fig. IB zeigt eine vorteilhafte Konstruktions- in Übereinstimmung mit den gewünschten Leitfähigmethode, mit der man für die Erfindung zu besonders 50 keitstyp entweder ein Überschuß positiver oder ein günstigen Abmessungsverhältnissen gelangt; Überschuß negativer Ladungsträger geschaffen wird.

Fig. 2A enthält eine Kurve für die Schwellen- Der Leitfähigkeitstyp der besonderen Zone des Halbänderung der Lichtintensität parallel zur Ebene eines leiterkristalls wird durch das Übergewicht des einen, pn-Überganges; . den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Störstoffes über

Fig. 2B zeigt in einer graphischen Darstellung 55 den anderen beherrscht. Der spezifische Widerstand

die spontane Schwelle des Lichtleitungsausganges bei des Kristalls ist durch die Nettomenge des den einen

jener Stromdichte, welche eine stimulierte Strahlung Leitfähigkeitstyp bestimmenden Störstoffes gegenüber

liefert; dem anderen Störstoff bestimmt.

• Fig. 3 enthält eine Tabelle, welche einige der Fließt in Durchlaßrichtung quer zum pn-Über-

logischen Eigenschaften der Vorrichtung nach der 60 gang 5 ein Strom, dann zeigt der Kristall 2 aüsgangs-

.Erfindung an Hand eines Beispiels erkennen läßt. seitig eine Lichtstrahlung. Erreicht dieser Strom einen

In Übereinstimmung mit der Erfindung kann das Schwellenwert, dann entsteht im Innern des Kristall-

ausgangsseitig sich zeigende stimulierte Emissionslicht teiles 4 eine stimulierte Strahlung. Diese Strahlung

durch Rekombination von in den Halbleiterkörper entsteht nach Fig. 1 im Gebiet 6 neben dem

■injizierten Ladungsträgern verursacht sein, um auf 65 pn-Übergang 5. Dieses Gebiet 6 ist die stimulierbare

die Summe einer Anzahl unabhängiger Signalqüellen · Zone.

ansprechen zu können,· wobei für jede .Signalquelle In der Zeichnung ist das Ausgangslicht der Vor,-

ein getrennter Kontakt vorgesehen wird. · richtung als von einer Seite kommend schematisch

5 6

dargestellt worden. Dieses Licht trifft auf einen dies- wert A an, wenn der Stromwert einen Wert erreicht,

bezüglichen Hintergrund auf, der zu _ dem Zwecke bei welchem die stimulierte Strahlung innerhalb der

eingezeichnet wurde, damit man die Änderung von Vorrichtung erhalten wird. Bei Stromwerten, die über

einem breiten Band des Standardlichtes auf ein inten- den Punkt A der Kurve hinausgehen, ändert sich das

sives, verschmälertes Band des stimulierten kohärenten 5 Licht von einem Standardstrahl zu einem intensiven,

Lichtes zeigen kann. verengten stimulierten Strahl, wie dies die F i g. 1

Gemäß ■ der Erfindung sind mehrere getrennte andeutet.

Signaleinführungsanschlüsse TA, IB, 7 C bis 7 N vor- Die Fig. 2 B zeigt die Abhängigkeit der Liniengesehen. Diese Anschlüsse dringen als ohmsche verschmälerung der an der Vorrichtung austretenden Kontakte in den Kristallteil 4 ein, in welchem sich io Lichtemission von der injizierten Trägerdichte. Die die stimulierbare Zone 6 befindet. Jeder dieser Kon- Fig. 2 B zeigt auch an der Stelle A den plötzlichen takte kann für die Einführung von getrennten übergang. Die Variation der spektralen Linienbreite logischen variablen Signalen in Form zunehmender ist in Fi g. 2 B mit Δ £(eV) angegeben.
Strommengen verwendet werden, so daß die Summe Der Zuwachs des injizierten Stromes erfolgt gemäß der gegenwärtig vorhandenen Variablen dazu benutzt 15 Fig. 1 über irgendeine der N möglichen Eingangswerden kann, um logische Verknüpfungen zu bilden. kontakte. Die Summe aller Ströme liefert einen

Gemäß der Erfindung ist es wesentlich, daß das Gesamtstrom.p welcher ausreicht, um den Schwellen-

Zwischenkontaktsignal, welches bezüglich der stimu- wertv4 der Kurven nach den Fig. 2A und 2B zu

lierbaren Zone in der Vorrichtung nach der Erfindung überschreiten und die stimulierte Strahlung auszulösen,

wirksam ist, entsprechend gesteuert wird. Es ist not- ao Wenn das Stromschwellengebiet A überschritten wor-

wendig, daß die interne Kristallimpedanz zwischen den ist, dann wird nach der schematischen Darstellung

dem Kontaktgebiet 8 A, SB, 8 C bis 8iV nach Fig. 1 gemäß Fig. 1 einem breiten Band die »Null« und

und der stimulierbaren Zone 6 ausreichend klein ist einem intensiven Strahlungsband von nur wenigen

in bezug auf die Querimpedanz zwischen den Gebieten Ängström Breite die »Eins« zugeordnet. Eine solche

niederer Impedanz der individuellen Kontakte. 25 Signalanzeige ist sehr breit und kann bei vielen Stan-

In den Fig. IA und IB sind die Dimensions- dardlichtprozessen verwendet werden.

Verhältnisse ausführlicher gezeigt. In diesen beiden Jeder der Kontakte IA bis IN nach F i g. 1 ist

Figuren sind Teile aus der F i g. 1 besonders heraus- dimensionsmäßig, wie in den Fig. IA und IB

gezeichnet. angegeben ist, so aufgebaut, daß sich eine gemeinsame

Nach Fig. 1 sind die niederohmschen Kontakte 30 stimulierbare Zone entwickeln kann. Dies läßt sich

8,4 und 8 B flach ausgebeult. Zwischen den Gebieten dadurch verwirklichen, daß man alle Kontakte so dicht

8A und 8jB niederer Impedanz und der stimulierbaren wie möglich setzt, dabei aber einen Kurzschluß des

Zone 6 befindet sich ein Zwischengebiet von der pn-Überganges vermeidet. Bei zwei oder mehr als

Größe D. zwei Kontakten, welche dieselbe stimulierbare Zone

Wenn die Elektrodenkontakte durch Legieren 35 anregen, wird der Gesamtstrom/, bei welchem sich

hergestellt werden, dann läßt sich der Abstand D leicht die stimulierte Strahlung zeigt, in Ausdrücken der an

auf einen gewünschten Wert einrichten. Die Kontakte den individuellen Kontakten injizierten Ströme etwa

können durch entsprechende kristallographische Orien- gleich I₇A + I₇B + I₇C + · · · + I₇N sein. Ist das

tierung des Kristalls 2 in bezug auf die Oberfläche, in Kriterium gemäß der Erfindung erfüllt, dann wird

welche die Kontakte einlegiert werden, eben gemacht 40 der optische Ausgang des optischen Senders in der

werden. Gemäß der Erfindung ist die Abmessung D stimulierbaren Zone 6 auf den Gesamtstrom / statt

für jeden Elektrodenkontakt zur stimulierbaren Zone auf die einzelnen Teilströme I₇ α, I₇B, I₇C---I₇n

kleiner als der Kontaktabstand S gemäß Fig. IA. ansprechen.

Die vorstehend erörterten Impedanzkriterien kön- Sind in Übereinstimmung mit den Fig. IA und

nen in verschiedener Weise erfüllt werden. Tritt der 45 IB die Impedanzerfordernisse erfüllt, dann wird der

Fall ein, daß der Abstand S kleiner ist als der Ab- Widerstand zwischen den individuellen Anschlüssen

stand D, so kann durch einen Schlitz 9, welcher in IB und 7 N genügend hoch sein, so daß der Strom I₇ a

das Gebiet 4 des Kristalls eingeschnitten wird, dieser bis I₇N durch eine externe Schaltung oder durch

Zustand korrigiert werden, so daß der Abstand S Schaltungen getrennt steuerbar ist. Der Strombeitrag

dann wieder länger wird als der Abstand D. Die 50 von jedem Kontakt IA bis IN wird daher repräsen-

Regelung der Impedanzverhältnisse kann fernerhin tativ sein für den Wert einer unabhängigen logischen

durch Ätzprozesse oder über den spezifischen Wider- Variablen.

stand beherrscht werden. Die individuelle Geometrie In F i g. 3 sind einige logische Verhältnisse der

der Kontaktanordnung beim optischen Sender wird Vorrichtung nach der Erfindung zu einer Tabelle

vielfach auch hier eine vorteilhafte Annäherung an die 55 zusammengestellt. In dieser Tabelle sind die angenom-

geforderte Impedanzbeziehung gemäß der Erfindung menen unabhängigen logischen Variablen mit p, q

ermöglichen. und r bezeichnet. Jede repräsentiert Stromzunahmen,

Die Fig. 2A und 2B zeigen die Schwellenwert- deren Summe gemäß den Fig. 2Ä und 2B die

änderung in der Lichtintensität des parallel zum Schwellet übersehreitet. Für die drei Variablen/?, q

pn-Übergang verlaufenden Lichtes und der Linien- 60 und r ist die logische Und-Funktion durch das Sym-

verschmälerung am Ausgang der logischen Vorrich- bol(.) in der Tabelle nach Fig. 3 angedeutet,

tung beim Ansprechen auf den injizierten Strom. Alle Im vorstehenden ist nur ein Weg gezeigt, um einen

diese Erscheinungen können bei der Realisierung logischen Operator einer besonderen Größenordnung

logischer Informationsbeziehungen in vorteilhafter einer Klasse von logischen Operatoren unmittelbar

Weise verwertet werden. 65 zu erzielen. Im Falle der in Fig. 3 behandelten

Nach Fig. 2A steigt die Lichtintensität parallel Und-Schaltung wird ein ternärer logischer Operator

zum pn-Übergang der logischen Halbleitervorrichtung . direkt erzielt. Der Ausdruck ternär bezieht sich in

nach der Erfindung plötzlich über einen Schwellen-' " diesem Sinne auf die Information, welche durch den

Signalpegel binär und durch die Anzahl der Variablen ternär ist.

Wenn ein logischer Operator von höherer Ordnung in den logischen Variablen unmittelbar erzielt wird, dann wird eine Anzahl anderer logischer Operatoren mit kleinerer Anzahl logischer Variablen zusammengefaßt, so daß durch die feste Zuweisung von Signalen an eine besondere Eingangsklemme verschiedene logische Operatoren niederer Ordnung durchgeführt werden können. Dies ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Variable r ersetzt ist durch ein logisches Festfunktionsauswahlsignal, so daß die logische Beziehung zwischen den Variablen ρ und q dann den logischen Operator Oder (OR) beschreibt, der in der Tabelle durch das Zeichen (V) symbolisiert ist.

Um die oben beschriebenen logischen Operatoren Und und Oder zu erzielen, wird an einen der Kontakte TA bis 72V eine Eingangsvariable in Form einer Stromzunahme eingeführt und das Fehlen dieser Variablen durch den Zustand »kein Strom« angezeigt. Wenn der Strom / im Hinblick auf den Schwellenwert A für die stimulierte Strahlung gemäß den Fig. 2A und 2B hinreichend groß und gleich den drei Vermehrungen ist, dann können die individuellen Zunahmen einen Wert haben, welcher kleiner ist als der geforderte Schwellenstrom über zwei, aber größer als der geforderte Schwellenstrom über drei.

Eine andere Darstellung der logischen Eigenschaften der Erfindung ist die Majoritätsfunktion aus drei Variablen. Sie kann erzielt werden durch Zuweisung von Strömen, welche individuelle Variable repräsentieren und durch einen Strom, dessen Wert kleiner ist als der verlangte Schwellenwert, dessen Wert aber größer ist als der halbe Schwellenwert. Unter diesen Umständen würde der Ausgang der Vorrichtung die in der letzten Spalte der F i g. 3 beschriebene Funktion realisieren. Sie ist in der Tabelle nach F i g. 3 unter der Rubrik Majorität aufgeführt. Verschiedenartige logische Eigenschaften solcher Funktionen sind in der USA.-Patentschrift 3 028 088 aufgeführt.

Während in den Zeichnungen die individuellen Kontakte als getrennte ohmsche Kontakte zu einem vorhandenen pn-Übergang dargestellt worden sind, ist es natürlich auch möglich, daß sie je als ein getrennter pn-Übergang dienen· könnten, welcher so gelagert ist, daß sie eine gemeinsame stimulierbare Zone teilen.

Nachstehend sind einige Daten und Abmessungen für eine beispielsweise und besonders vorteilhafte Ausführungsform einer logischen Halbleitereinrichtung nach der Erfindung aufgeführt:

Monokristallines
Gallium-Arsenid

Tellurdotierung im
n-Leitfähigkeitsgebiet ..

Zinkdotierung im
p-Leitfähigkeitsgebiet ..

Lage des pn-Überganges 5

Zinnlegierungskontakte
7A,7B,7C ... ΊΝ....

Schwellenstromdichte ....

In vorstehenden ist eine Technik für die Durchführung logischer Operationen gezeigt worden, bei der die Verknüpfung der Information in einem Halbleiterdiodenkristall eines optischen Senders durchgeführt wird und bei der der Lichtausgang eine Kombinationsfunktion getrennter Eingänge ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Optischer Sender mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium [vorzugsweise aus Galliumarsenid, deren (n)-Bereich mit Tellur und deren (p)-Bereich mit Zinn dotiert ist], das in Richtung der Übergangsfläche ausstrahlt, insbesondere als Baustein zur Darstellung logischer Verknüpfungen in Rechenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ohmsche Kontaktelektroden (8^t, 8 B, 8 C, 87V) auf ein und derselben und parallel zur Übergangsfläche (5) verlaufenden Oberfläche einer Halbleiterdiode (2) senkrecht aufgesetzt sind, die unabhängig voneinander geschaltet werden können und deren Strom, wenn er den Schwellenwert (A) übersteigt, eine starke Lichtausstrahlung auslöst.

2. Optischer Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedenen über dem Schwellenwert liegenden Teilströmen verschiedene Lichtbandbreiten und diesen am Ausgang des Bausteins verschiedene binäre oder ternäre Ausgangswerte entsprechen.

3. Optischer Sender nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der ausgesandten Strahlung der Summe der einzeln eingegebenen Ströme entspricht.

4. Optischer Sender nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand zwischen den Elektrodenkontakten untereinander relativ groß ist und im Vergleich zu dem Widerstand zwischen den einzelnen Elektrodenkontakten und dem allen Eingangselektroden gemeinsam zugeordneten stimulierbaren Medium (S).

5. Optischer Sender nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (D) jeder Eingangselektrode (8A, SB, 8 C, 87V) zum stimulierbaren Medium (6) kleiner ist, als der gegenseitige Abstand (S) der Eingangselektroden (8 A, 8B, 8 C, 87V) untereinander.

0,125 · 0,125 · 1,25 mm³

10¹⁶ Atome cm-³

10¹⁷ Atome cm-³

0,075 mm von der Oberfläche

25 μηι Durchmesser

300 Ampere cm-² für die Fläche des pn-Überganges 5

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 032 853,1130 535; USA.-Patentschrift Nr. 3 028 088;

Applied Physics Letters, Bd. 1, Nr. 3 vom 1.11.1962, S. 62 bis 64; Bd. 1, Nr. 4 vom 1.12.1962, S. 89 bis 92;

Physical Review Letters, Bd. 9, Nr. 9 vom 1.11.1962, S. 366 bis 368;

Physical Review, Bd. 112, Nr. 6 vom 15.12.1958, S. 1940 bis 1949;

Bull, of the American Phys. Soc, Bd. 7 vom Januar 1962, S. 88;

Proc of the IRE, Bd. 50, Nr. 8, vom August 1962, S. 1822 bis 1823;

Soviet Physics Solid State, veröffentlicht in American Institute of Physics, Bd. 4, Nr. 4, Oktober 1962, S. 782 bis 784.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 587/349 6.66 ® Bundesdruckerei Berlin