DE1256727B

DE1256727B - Verfahren zur Beeinflussung des Verstaerkungsgrades eines verstaerkenden Halbleiter-Bauelementes

Info

Publication number: DE1256727B
Application number: DE1965T0030042
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Phil Berthol Bosch; Dipl-Ing Gerhard Schickle
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-12-16
Filing date: 1965-12-16
Publication date: 1967-12-21

Description

Verfahren zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades eines verstärkenden Halbleiter-Bauelementes Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades eines verstärkenden Halbleiter-Bauelementes, bestehend aus einem einkristallinen Halbleiterkörper, vorzugsweise aus einem III-V-Verbindungshalbleiter, der durch Wahl einer geeigneten Dotierung so ausgebildet ist, daß sich bei Überschreiten einer kritischen Feldstärke innerhalb des Halbleiterkörpers eine den Halbleiterkörper durchlaufende Hochfeldzone bildet, deren Aufbauzeit größer als die Laufzeit der Ladungsträger durch den Halbleiterkörper ist.
Die Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen, beispielsweise von Mikrowellenschwingungen, mit Hilfe eines III-V-Verbindungshalbleiters ist bereits bekannt, wie dies in der Literaturstelle »Solid-State Commun.«, 1 (1963), S. 88 bis 91, »Microwave Oscillations of Current in 111-V-Semiconductors«, beschrieben wurde.
Durch die Zeitschrift »Appl. Phys. Letters«, September 1965, S. 167 bis 168, ist ein Verstärker bekanntgeworden, welcher aus einem Halbleiter-Bauelement besteht, wie dies eingangs beschrieben wurde. Das am Halbleiterkörper anliegende Feld ist hierbei unterhalb der den Schwingungszustand bewirkenden kritischen Feldstärke gehalten, und auch die zu verstärkenden Signale, die dem elektrischen Feld überlagert werden, erhöhen im Gegensatz zu synchronisierten Oszillatoren das Summenfeld nicht über die kritische Feldstärke, die den Schwingungszustand bewirkt.
Durch die Zeitschrift »IBM-J. Res. Dev.«, April 1964, S. 1,41 bis 159, insbesondere S.143, war es bei sogenannten »Gunn-Effekt«-Oszillatoren bekannt, diese mit Licht zu bestrahlen, um den Einfluß des Lichtes auf den Halbleiterkörper zu untersuchen. Wie dieser Vorveröflfentlichung zu entnehmen ist, hat sich hierbei jedoch kein merkbarer Einfluß durch die Lichtbestrahlung nachweisen lassen.
Es wurde anderweitig bereits vorgeschlagen, die Eigenschaften eines eingangs beschriebenen verstärkenden Halbleiter-Bauelementes durch Beeinflussung der anliegenden elektrischen Gleichfeldstärke zu ändern. Vorliegende Erfindung hat sich im Gegensatz hierzu die Aufgabe gestellt, die Verstärkung auf neue Art zu beeinflussen.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird dies dadurch verwirklicht, daß bei dem eingangs beschriebenen verstärkenden Halbleiter-Bauelement dieses mit Licht bestrahlt wird.
Im Gegensatz zu der Bestrahlung mit Licht eines solchen Halbleiterkörpers im Oszillatorfall hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine vorteilhaft ausnutzbare Beeinflussung des als Verstärker wirkenden Halbleiter-Bauelementes möglich ist.
An Hand eines Ausführungsbeispieles soll im folgenden die Erfindung näher beschrieben werden. Die Figur zeigt einen Halbleiterkörper in einem Gleichstromkreis. Dieser wird aus der Gleichspannungsquelle U, dem Innenwiderstand R; und dem Halbleiterkörper Pr gebildet. Die an dem Halbleiterkörper anliegende Vorspannung ist mit UB bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird der negative Widerstand durch zusätzliche Bestrahlung des Halbleiterkörpers Pr mit Lichtwellen L, die gegebenenfalls moduliert sind, beeinflußt, um den Grad der Verstärkung und/oder die Frequenz, bei welcher maximale Verstärkung auftritt, zu regeln. Die Regelung erfolgt dadurch, daß der bei Lichteinfall im Halbleiterkörper entstehende Fotostrom wirksam wird.
Als Lichtstrahlen können insbesondere kohärente Lichtstrahlen Verwendung finden, die gegebenenfalls moduliert sind. Die Erfindung ermöglicht dann eine relativ einfache Regelung des Verstärkers durch Lichtstrahlung, wobei die Regelung bei geeigneter Modulation der Lichtstrahlung dieser Modulation folgt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades eines verstärkenden Halbleiter-Bauelementes, bestehend aus einem einkristallinen Halbleiterkörper, vorzugsweise aus einem 1II-V-Verbindungshalbleiter, der durch Wahl einer geeigneten Dotierung so ausgebildet ist, daß sich bei Überschreiten einer kritischen Feldstärke innerhalb des Halbleiterkörpers eine den Halbleiterkörper durchlaufende Hochfeldzone bildet, deren Aufbauzeit größer als die Laufzeit der Ladungsträger durch den Halbleiterkörper ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Halbleiterkörper mit Licht bestrahlt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: »Solid-State Commun.«, 1 (1963), S. 88 bis 91; »Appl. Phys. Letters«, September 1965, S. 167 bis 168; »IBM - J. Res. Dev.«, April 1964, S.141 bis 159.