DE1259978C2

DE1259978C2 - Waveguide containing a controllable semiconductor body and application of the waveguide

Info

Publication number: DE1259978C2
Application number: DE1955S0042355
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Joachim Dosse; Dr-Ing Habil Otto Zinke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-01-19
Filing date: 1955-01-19
Publication date: 1968-08-08
Also published as: DE1259978B

Description

BUNDESEEPUBLiK DEUTSCHLANDBUNDESEEPUBLiK GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

259 978 Int. Cl.:259 978 Int. Cl .:

Nummer:Number:

Aktenzeichen:File number:

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Auslegetag:Display day:

Ausgabetag:Issue date:

HOIpHOIp

H03h
Deutsche KL: 21 a4 - 73H03h
German KL: 21 a4 - 73

S42355IXd/21a4
19. Januar 1955
1. Februar 1968
8. August 1968S42355IXd / 21a4
January 19, 1955
1st February 1968
August 8, 1968

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem Wellenleiter mit einem darin angeordneten, vorzugsweise aus mehreren Halbleiterschichten bestehenden steuerbaren Halbleiterkörper.The invention relates to an arrangement for very short electromagnetic waves, consisting of from a waveguide with one arranged therein, preferably from a plurality of semiconductor layers existing controllable semiconductor body.

In der Ultrahochfrequenz- und Mikrowellentechnik sind Anordnungen bekannt, die es beispielsweise gestatten, einen Pulssender und einen -empfänger an die gleiche Antenne anzuschalten und den sehr empfindlichen Empfänger vor den um Zehnerpotenzen stärkeren Senderimpulsen zu schützen. Hierzu werden gasgefüllte Röhren, z. B. sogenannte Nulloden, oder Funkenstrecken verwendet, die im Zuge der Empfängerzuleitung oder in einer von dieser abzweigenden Stichleitung angeordnet werden, bei Überschreitung einer kritischen Feldstärke zünden und dann praktisch einen Kurzschluß darstellen. Nach Verschwinden der Senderimpulsfeldstärke müssen die Anordnungen wieder genügend rasch nichtleitend sein, um den schwachen Empfangsimpuls zum Empfänger durchzulassen.In ultra-high frequency and microwave technology, arrangements are known which, for example allow a pulse transmitter and receiver to be connected to the same antenna and the very sensitive To protect the receiver from the transmitter pulses that are stronger by powers of ten. To do this will be gas-filled tubes, e.g. B. so-called Nulloden, or spark gaps are used in the course of the receiver lead or in a branch line branching off from this, if exceeded ignite a critical field strength and then practically represent a short circuit. After disappearing the transmitter pulse field strength, the arrangements must be sufficiently quickly non-conductive again to allow the weak reception pulse to pass through to the receiver.

Nulloden haben den Nachteil, daß die Entionisierungszeit der gezündeten Gasentladungsstrecke für die meisten praktischen Fälle zu lang und außerdem die Aufrechterhaltung eines passenden Gasdruckes in der Röhre über längere Zeit sehr schwierig ist. Funkenstrecken haben zwar kürzere Entionisierungszeiten als Nulloden, sie erfordern aber auch die Aufrechterhaltung eines bestimmten Gasdruckes und ändern darüber hinaus ihre Eigenschaften während des Betriebes, insbesondere durch Elektrodenabbrand. Nullodes have the disadvantage that the deionization time the ignited gas discharge path too long for most practical cases and also too long maintaining a suitable gas pressure in the tube over a long period of time is very difficult. Although spark gaps have shorter deionization times than nullodes, they also require maintenance a certain gas pressure and also change their properties during of operation, in particular through electrode burn-off.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, der es ermöglicht, derartige Schaltglieder unter Vermeidung der obenerwähnten Schwierigkeiten zu schaffen.The invention is based on the object of showing a way which makes it possible to use such switching elements avoiding the difficulties mentioned above.

Bei einer Anordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem Wellenleiter mit einem darin angeordneten, vorzugsweise aus mehreren Halbleiterschichten bestehenden steuerbaren Halbleiterkörper wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Halbleiterkörper ein homogener Halbleiterkörper ist oder aus Halbleiterschichten besteht, die sich vollständig über eine quer zur Richtung der elektrischen Feldstärke im Wellenleiter verlaufenden Querschnittsfläche des Halbleiterkörpers erstrecken, in dem bei Überschreitung einer kritischen Feldstärke dprch innere Feldemission oder Stoßvorgänge eine sehr große Zahl freier Ladungsträger entsteht, die eine hohe Leitfähigkeit des Halbleiterkörpers verursachen, und daß dieser Halbleiterkörper im Wellenleiter an einer Stelle angeordnet ist, Einen steuerbaren Halbleiterkörper enthaltender
Wellenleiter und Anwendung des WellenleitersIn the case of an arrangement for very short electromagnetic waves, consisting of a waveguide with a controllable semiconductor body arranged therein, preferably consisting of several semiconductor layers, this object is achieved according to the invention in that the semiconductor body is a homogeneous semiconductor body or consists of semiconductor layers that extend completely across a to the direction of the electric field strength in the waveguide extending cross-sectional area of the semiconductor body, in which when a critical field strength is exceeded by internal field emission or impact processes a very large number of free charge carriers arise, which cause a high conductivity of the semiconductor body, and that this semiconductor body in the waveguide at one point is arranged containing a controllable semiconductor body
Waveguide and application of the waveguide

Patentiert für:Patented for:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, 8000 Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. habil. Joachim Dosse, 7000 Stuttgart;Dr.-Ing. habil. Joachim Dosse, 7000 Stuttgart;

Dr.-Ing. habil. Otto Zinke, 6100 DannstadtDr.-Ing. habil. Otto Zinke, 6100 Dannstadt

an der bei Überschreitung einer bestimmten Feldstärke ein Kurzschluß entstehen soll.
Durch die Zeitschrift »Electronic Engineering«,at which a short circuit is to occur when a certain field strength is exceeded.
Through the magazine "Electronic Engineering",

to September 1953, S. 361, sind sogenannte symmetrische Transistoren bekannt, und zwar in ihrer Anwendung als »Clamping-Schaltung« und als aktives Schaltelement in einem Frequenzdiskriminator.
Durch die USA.-Patentschrift 2400796 ist es be-to September 1953, p. 361, so-called symmetrical transistors are known, namely in their application as a "clamping circuit" and as an active switching element in a frequency discriminator.
By the USA patent specification 2400796 it is

a$ kannt, parallel zum Ausgangskreis einer Gegentaktstufe einen nichtlinearen Widerstand in Form eines Heißleiters zu schalten. Durch die französische Patentschrift 1005 666 ist es bekannt, einen Hohlleiter im Innern mit einem ferroelektrischen Dielektrikum zu versehen, um so eine Modulation von in dem Wellenleiter geführten Wellen zu erreichen. A $ knows how to connect a non-linear resistor in the form of an NTC thermistor parallel to the output circuit of a push-pull stage. From the French patent specification 1005 666 it is known to provide a waveguide inside with a ferroelectric dielectric in order to achieve a modulation of waves guided in the waveguide.

Durch die USA.-Patentschrift 2197 123 ist es bekannt, in einem der Wellenführung dienenden Hohlleiter einen Abschnitt veränderbaren spezifischenIt is known from the USA patent specification 2197 123 in one of the waveguides serving to guide a waveguide, a specific section that can be changed

as Widerstands einzufügen, um eine einstellbare Längsbzw. Querstromdämpfung zu erreichen. Zu diesem Zweck ist ein Teil des Hohlleiters durch einen entsprechenden Abschnitt aus diesbezüglich steuerbarem Material, wie Silbersulfid, Kupferoxyd od. dgl., ersetzt. Insert the resistance to create an adjustable longitudinal or To achieve cross-flow damping. To this The purpose is a part of the waveguide through a corresponding section from this controllable Material such as silver sulfide, copper oxide or the like. Replaced.

Durch die USA.-Patentschrift 2484256 ist eine Modulationseinrichtung für Mikrowellen bekannt, bei der der Widerstand von Halbleitern, die in entsprechende Leitungsarme einer Mikrowellenbriickenschaltung eingefügt sind, gesteuert wird.A modulation device for microwaves is known from the USA patent specification 2484256, in which the resistance of semiconductors, which are in corresponding line arms of a microwave bridge circuit are inserted, is controlled.

Bei den vorgenannten bekannten Einrichtungen fehlen jedoch stets gerade die für den Erfindungsgegenstand wesentlichen Merkmale.
Nachstehend wird die Erfindung näher erläutert.In the aforementioned known devices, however, the essential features for the subject matter of the invention are always missing.
The invention is explained in more detail below.

so Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, an einer Stelle eines Wellenleiters, in dem bei Überschreitung einer bestimmten Feldstärke ein Kurz-so The invention is based on the knowledge a point of a waveguide in which, when a certain field strength is exceeded, a short

Mf »03/77Mf »03/77

Schluß entstehen soll, einen Halbleiterkörper anzuordnen, in dem bei Überschreitung einer kritischen Feldstärke durch innere Feldemission oder Stoßvorgänge eine sehr große Zahl freier Ladungsträger entstehen, die eine hohe Leitfähigkeit des Kristalls und damit einen Kurzschluß des Wellenleiters verursachen. Should come to the conclusion to arrange a semiconductor body, in which when a critical field strength is exceeded due to internal field emission or impact processes a very large number of free charge carriers arise, which has a high conductivity of the crystal and thus cause a short circuit of the waveguide.

Ein in dieser Weise leitend gemachter Halbleiterkörper wird im folgenden in Analogie zu den entsprechenden Vorgängen in Gasen als »gezündet« bezeichnet. Dabei können sowohl Elektronen als auch Defektelektronen als stoßende, andere Ladungsträger aus dem Kristallgitterverband lösende Teilchen wirken.A semiconductor body made conductive in this way is described below in analogy to the corresponding Processes in gases are referred to as "ignited". Both electrons and also defect electrons as colliding particles that detach other charge carriers from the crystal lattice works.

Da unterhalb der kritischen Feldstärke ein möglichst niedriger Leitwert des Kristalls erwünscht ist, eignen sich Kristalle mit niedriger Eigenleitfähigkeit, wie sie Halbleiterkörper des rein homöopolaren Bindungstyps, wie z. B. Diamant, Silizium, Germanium oder Legierungen aus diesen, darstellen, besonders gut; z. B. besitzt hochgereinigtes Silizium einen spezifischen Widerstand bis zu mehreren tausend Qcm. Darüber hinaus können auch Bindungstypen mit fortschreitend heteropolaren Bindungsanteilen, wie sie die Kristalle des Aj_n-B_V-Typs, z.B. Indiumantimonid, Galliumphosphid usw., oder die Kristalle des A_irB_VI-Typs, z. B. Zinkselenid, Cadmiumtellurid, oder schließlich auch die Kristalle des rein heteropolaren Bindungstyps, wie die A_rB_VII-Verbindungen, z. B. Kaliumbromid usw., darstellen, mit Erfolg Verwendung finden.Since the lowest possible conductivity of the crystal is desired below the critical field strength, crystals with low intrinsic conductivity, such as semiconductor bodies of the purely homeopolar bond type, such. B. diamond, silicon, germanium or alloys of these, are particularly good; z. B. highly purified silicon has a specific resistance of up to several thousand Qcm. In addition, bond types with progressively heteropolar bond components, such as the crystals of the Aj _n -B _V type, for example indium antimonide, gallium phosphide, etc., or the crystals of the A _ir B _VI type, e.g. B. zinc selenide, cadmium telluride, or finally the crystals of the purely heteropolar bond type, such as the A _r B _VII compounds, z. B. potassium bromide, etc. represent, find use with success.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, den Halbleiterkristall entweder als homogenen Körper, beispielsweise als Einkristall, oder als polykristallinen Körper von einheitlicher Leitfähigkeit bzw. einheitlichem Leitungstyp oder als Verbindung zweier oder mehrerer Zonen unterschiedlichen Leitungstyps und/oder unterschiedlich hoher Leitfähigkeit auszubilden.According to the invention it is provided that the semiconductor crystal either as a homogeneous body, for example as a single crystal, or as a polycrystalline body of uniform conductivity or uniform Line type or as a connection between two or more zones of different line types and / or to train different levels of conductivity.

Wird der Halbleiterkristall beispielsweise als Verbindung zwischen verschiedenen Halbleiterschichten aufgebaut, so können für diese Schichten nicht nur elektronenleitende oder defektelektronenleitende, sondern auch eigenleitende oder auch Schichten desselben Leitungstyps, aber mit merklich verschiedener, durch Dotierungsunterschiede hervorgerufener Leitfähigkeit oder schließlich auch Folgen mehrerer Schichten, z. B. P-I-N, Verwendung finden. Bekanntlich bezeichnet man Halbleiterkörper vom P-Typ als defektelektronenleitend, wobei der Halbleiterkörper vorwiegend Defekteleklionen als Ladungsträger enthält, während man Halbleiterkörper vom N-Typ als elektronenleitend bezeichnet, wobei der Halbleiterkörper vorwiegend Elektronen als Ladungsträger besitzt. Halbleiterkörper von l-Typ, d. h. eigenleitend, sind solche, bei denen der Halbleiterkörper Elektronen und Defektelektronen in gleicher Anzahl enthält. If the semiconductor crystal is used, for example, as a connection between different semiconductor layers not only electron-conducting or defect electron-conducting, but also intrinsic or even layers of the same conduction type, but with noticeably different, conductivity caused by doping differences or, finally, consequences of several Layers, e.g. B. P-I-N, find use. It is known that P-type semiconductor bodies are referred to as Defect electron conducting, the semiconductor body predominantly containing defect electrons as charge carriers, while semiconductor bodies of the N-type are referred to as electron-conducting, the semiconductor body predominantly has electrons as charge carriers. L-type semiconductor body, d. H. intrinsic, are those in which the semiconductor body contains electrons and holes in the same number.

Die Zündung des Halbleiterkristalls erfolgt in /eilen, die kleiner als etwa 10 ^H see sind, also in der Kegel noch schneller, als dies in Gasen der Fall ist. Nach Absinken der Feldstärke unter den kritischen Wert verschwinden die Ladungsträger durch Rekombination. Die Rekombinationsgeschwindigkeit kann z. B. durch die sogenannte Trägerlebensdaiier gekennzeichnet werden, die angibt, in welcher Zeit .ciiiL· sehr große /aiii von Ladungsträgerpaaren durch Rekombination auf den e"¹" Teil absinken würde, wenn keine Neuerzeugung von Trägerpaaren stattfinden würde; dabei ist e die Basis des logarithmus naturalis. Die Trägerlebensdauer kann in weiten Grenzen schwanken, von Werten über 1000 nsec bis zu 0,1 μ8εΰ und weniger, sie hängt von der Art des Halbleiterstoffes und von der Temperatur ab und läßt sich insbesondere durch Fehlstellen oder Störstellen im Gitteraufbau in weiten Grenzen ändern.The semiconductor crystal is ignited in rushes that are smaller than about 10 ^H see, that is to say in the cone even faster than is the case in gases. When the field strength drops below the critical value, the charge carriers disappear through recombination. The rate of recombination can be e.g. B. be characterized by the so-called carrier lifecycle, which indicates the time in which .ciiiL · very large / aiii of charge carrier pairs ^{would sink by recombination to the e "1} " part if no new generation of carrier pairs would take place; where e is the base of the logarithm naturalis. The carrier lifetime can fluctuate within wide limits, from values over 1000 nsec to 0.1 μ8εΰ and less, it depends on the type of semiconductor material and the temperature and can be changed within wide limits, in particular due to defects or imperfections in the lattice structure.

Wird der Halbleiterkristall beispielsweise als Verbindung zwischen einer P- und einer N-leitendenIf the semiconductor crystal is used, for example, as a connection between a P- and an N-conducting

ίο Zone aufgebaut und die Grenzfläche zwischen den beiden Zonen von der elektrischen Feldstärke der elektromagnetischen Welle durchsetzt, so ist es möglich, durch Anlegen einer Vorspannung in Sperrrichtung zwischen P- und N-Zone bereits eine elektrische Feldstärke in der Grenzschicht zwischen P- und N-Zone des Halbleiterkristalls zu erzeugen. Diese kann nun so hoch gewählt werden, daß bis zum Zünden nur noch eine bestimmte Zusatzfeldstärke notwendig ist, die von der elektromagnetischen Welle geliefert wird. Durch eine derartige Vorspannung ist es möglich, die Ansprechfeldstärke der Anordnung zu wählen oder zu variieren.ίο built up and the interface between the zone both zones penetrated by the electric field strength of the electromagnetic wave, so it is possible by applying a bias voltage in the reverse direction between the P- and N-zone already an electrical To generate field strength in the boundary layer between the P and N zones of the semiconductor crystal. This can now be selected so high that only a certain additional field strength is left until ignition is necessary, which is supplied by the electromagnetic wave. By such a Bias it is possible to choose or vary the response field strength of the arrangement.

Ferner wird es durch eine derartige Vorspannung möglich, die Ladungsträgererzeugung in der Grenzschicht auch dann aufrechtzuerhalten, wenn nach dem Zünden die Feldstärke der elektromagnetischen Welle infolge des veränderten Widerstandes des Halbleiterkörper stark zurückgeht.Furthermore, such a bias makes it possible to generate charge carriers in the boundary layer to be maintained even if after ignition the field strength of the electromagnetic Wave decreases sharply as a result of the changed resistance of the semiconductor body.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden die Halbleiterkörper aus geeigneten Stoffen hergestellt und durch an sich bekannte Verfahren, wie z. B. Wärmebehandlung, insbesondere Tempern und Abschrecken, Bestrahlung oder Beschießung mit Quanten oder Korpuskeln, wie z. B. «-Teilchen oder Neutronen, durch Dotierung mit Fremdatomen beeinflußt, so daß die Trägerlebensdauer einen gewünschten Wert besitzt, insbesondere aber unter der geforderten Entionisierungszeit liegt.According to a further concept of the invention, the semiconductor bodies are produced from suitable materials and by methods known per se, such as. B. heat treatment, especially annealing and Quenching, irradiation or bombardment with quanta or corpuscles, such as B. «-particles or Neutrons, influenced by doping with foreign atoms, so that the carrier lifetime is a desired one Has value, but in particular is below the required deionization time.

Weiterhin wird die Rekombinationsgeschwindigkeit erfindungsgemäß durch Formgebung und Oberflächenbehandlung beeinflußt, da die Oberflächenrekombination, die neben der Volumenrekombination eine wesentliche oder die ausschlaggebende Rolle spielen kann, in an sich bekannter Weise durch chemische und/oder mechanische Behandlung, wie Ätzen, Schmirgeln, Sandstrahlen usw., stark beeinflußt werden kann.Furthermore, according to the invention, the rate of recombination is determined by shaping and surface treatment influences, since the surface recombination, in addition to the volume recombination, an essential or the decisive role can play in a known manner by chemical and / or mechanical treatment, such as Etching, sanding, sandblasting, etc., can be strongly influenced.

Wird beispielsweise die elektromagnetische Welle eines Pulssenders in Impulsen von 1 μβεΰ Dauer über eine an den Wellenleiter angeschlossene Antenne ausgesendet und soll ein dem Sendeimpuls in 0,5 \μζζ Zeitabstand folgender Empfangsimpuls über dieselbe Antenne sicher empfangen werden, so wird die Trägerlebensdauer des Halbleiterkörpers nach der Erfindung auf etwa 0,1 \μζζ eingestellt, so daß der Halbleiterkörper, der während des Sendeimpulses gezündet und den Empfänger von dem zur Antenne führenden Wellenleiter abgeriegelt hat, 0,1 bis 0,2 psec nach Verschwinden des Sendeimpulses den zum Empfänger führenden Wellenleiter praktisch wieder geöffnet hat.If, for example, the electromagnetic wave from a pulse transmitter is transmitted in pulses of 1 μβεΰ duration via an antenna connected to the waveguide and if a receive pulse following the transmission pulse at 0.5 \ μζζ time interval is to be reliably received via the same antenna, the carrier life of the semiconductor body is reduced according to the Invention set to about 0.1 \ μζζ , so that the semiconductor body that ignited during the transmission pulse and sealed off the receiver from the waveguide leading to the antenna, 0.1 to 0.2 psec after the transmission pulse has disappeared, the waveguide leading to the receiver practically has reopened.

In Fällen, in denen die Anforderungen an die Höhe des Widerstandswertes des Halbleiterkörpers im ungezündeten Zustand die Erreichung genügend kurzer Trägerlebensdauer erschweren oder unmöglich machen, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Abbau der Ladungsträgerkonzentration im Halbleiterkörper dadurch beschleunigt.In cases where the requirements for the level of the resistance value of the semiconductor body in the non-ignited state make it difficult or impossible to achieve a sufficiently short carrier life make, according to a further embodiment of the invention, the reduction of the charge carrier concentration thereby accelerated in the semiconductor body.

daß diesem über Elektroden ein Strom entzogen wird.that a current is withdrawn from it via electrodes.

Zu diesem Zweck können erfindungsgemäß zusätzliche Elektroden am Halbleiterkörper angebracht werden, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung weiterer Halbleiterschichten, die in an sich bekannter Weise den Entzug bestimmter Trägerarten (Elektronen oder Defektelektronen) begünstigen, oder es können die für die Vorspannung des Halbleiters verwendeten Elektroden in der Weise dazu herangezogen werden, daß zwischen Spannungsquelle und Halbleiter äußere Schaltglieder, z. B. aus Widerständen, Spulen, Kondensatoren eingeführt werden, die beim Zünden des Halbleiterkristalls einen Stromfluß der gewünschten Stärke und des gewünschten zeitlichen Verlaufs bedingen.For this purpose, according to the invention, additional electrodes can be attached to the semiconductor body are, optionally with the interposition of further semiconductor layers, which are known per se Way favor the withdrawal of certain types of carriers (electrons or holes), or it the electrodes used for biasing the semiconductor can be used for this purpose be that between the voltage source and semiconductor outer switching elements, z. B. from resistors, Coils, capacitors are introduced, which when the semiconductor crystal ignites, a current flow the desired strength and the desired timing.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden durch stetige oder stufenweise Änderung der Querschnittsabmessungen oder -form vor dem mit dem Halbleiterkristall versehenen Wellenleiterquerschnitt passende Bedingungen für die Wirksamkeit des Halbleiterkristalls geschaffen. So kann beispielsweise der Wellenleiterquerschnitt so verkleinert oder verformt werden, daß nur kleine und/oder für die Formgebung besonders günstige Abmessungen des Halbleiterkristalls erforderlich sind, oder es kann dadurch der Feldstärkenwert des Wellenleiters so transformiert werden, daß die kritische Feldstärke des Halbleiterkristalls in einem passenden Verhältnis zu der im. Betrieb erwünschten Impulsfeldstärke der elektromagnetischen Welle steht, oder es kann dadurch der Wellenwiderstand des Wellenleiters so zwischen die Widerstandswerte des ungezündeten und des gezündeten Halbleiterkristalls gelegt werden, daß einerseits im ungezündeten Zustand keine so starke Dämpfung der zu empfangenden Impulse, andererseits im gezündeten Zustand ein gegen den Wellenwiderstand genügend kleiner Wert, also ein ausreichend starker Kurzschluß entsteht.According to a further idea of the invention, through constant or gradual changes in the cross-sectional dimensions or shape in front of the waveguide cross-section provided with the semiconductor crystal suitable conditions created for the effectiveness of the semiconductor crystal. For example, the Waveguide cross-section so reduced or deformed that only small and / or for the shaping particularly favorable dimensions of the semiconductor crystal are required, or it can thereby the field strength value of the waveguide can be transformed so that the critical field strength of the semiconductor crystal in proportion to the im. Operation desired impulse field strength of the electromagnetic Wave stands, or it can thereby the wave resistance of the waveguide between the resistance values of the unignited and the ignited semiconductor crystal are placed on the one hand in the non-ignited state there is no such strong attenuation of the impulses to be received, on the other hand in the ignited state a value that is sufficiently small compared to the wave resistance, i.e. a sufficient value strong short-circuit occurs.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden den Schichten des Halbleiterkörpers von verschiedenem Leitungstyp und/oder verschiedener Leitfähigkeit zeitlich veränderliche Steuerspannungen zugeführt, derart, daß zeitweise die Vorspannungsfeldstärke zusammen mit der Feldstärke der elektromagnetischen Welle nicht zur Zündung ausreicht, während anderer Zeiten dagegen mit Sicherheit ausreichend ist, so daß die Halbleiteranordnung zeitweise im Sinne der bisher beschriebenen Erfindung wirksam und zeitweise unwirksam ist, oder derart, daß eine elektromagnetische Welle im Takt der steuernden Vorspannung am Halbleiterkörper moduliert wird, wobei je nach Steilheit der Zündcharakteristik und der Höhe der veränderlichen, gegebenenfalls einem zeitlich unveränderlichen Anteil überlagerten Vorspannung am Halbleiter eine sprunghafte oder stetige Modulation der elektromagnetischen Welle stattfinden kann.In a further embodiment of the invention, the layers of the semiconductor body are of different types Time-variable control voltages supplied to the line type and / or different conductivity, such that at times the bias field strength together with the field strength of the electromagnetic Wave is not sufficient for ignition, but certainly sufficient during other times is, so that the semiconductor device temporarily within the meaning of the invention described so far effective and temporarily ineffective, or such that an electromagnetic wave in time with the controlling bias is modulated on the semiconductor body, depending on the slope of the ignition characteristic and the amount of the variable, possibly superimposed on a temporally unchangeable component Bias on the semiconductor is a sudden or steady modulation of the electromagnetic Wave can take place.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Trägerlebensdauer im Halbleiter so niedrig gewählt, daß sie wesentlich kleiner als eine Halbperiode der elektromagnetischen Welle ist. Bei geeigneter Vorspannung der Sperrschicht werden dann Teile der Welle, z. B. Halbwellen einer Richtung oder nur Spitzen in der Umgebung des Wellenmaximums oder -minimums durchgelassen, so daß eine Gleichrichtung bzw. Demodulation der elektromagnetischen Welle stattfindet oder bei Anordnung eines auf die 2., 3. oder eine höhere Harmonische abgestimmten Kreises hinter dem Halbleiterkörper dort Schwingungen der zwei-, drei- oder mehrfachen Frequenz angefacht werden können.In a further embodiment of the invention, the carrier life in the semiconductor is selected to be so low that that it is much smaller than a half period of the electromagnetic wave. With suitable preload the barrier layer are then parts of the shaft, e.g. B. half waves in one direction or only Peaks in the vicinity of the wave maximum or minimum allowed through, so that a rectification or demodulation of the electromagnetic wave takes place or when arranging one on the 2nd, 3rd or a higher harmonic of a coordinated circle behind the semiconductor body there vibrations the two, three or more frequency can be fanned.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird die Vorspannung am Halbleiter, abgesehen von einer geeigneten festen Vorspannung, mit der gleichen Frequenz verändert wie die Modulationsfrequenz der Welle, und es werden gleichzeitig die für eine Demodulation oben erläuterten Bedingungen erfüllt, so daß der Wellenleiter, z. B. eine koaxiale Leitung, hinter der erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung auf eine Gleichspannung aufgeladen wird, deren Wert in an sich bekannter Weise von dem Phasenunterschied zwischen der Modulationsschvvingung der Welle und der demodulierten Vorspannungsschwingung abhängt und daher ein Maß für den Phasenunterschied der beiden Schwingungen ist.According to a further inventive concept, the bias voltage on the semiconductor, apart from a suitable one fixed bias, changed at the same frequency as the modulation frequency of the Wave, and the conditions explained above for demodulation are met at the same time, see above that the waveguide, e.g. B. a coaxial line behind the semiconductor device according to the invention is charged to a direct voltage, the value of which depends on the phase difference in a manner known per se between the modulation oscillation of the wave and the demodulated bias oscillation depends and is therefore a measure of the phase difference between the two oscillations.

Die Erfindung wird an Hand von in den Fig. 1 ao bis 13 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobeiThe invention is illustrated with reference to FIGS ao to 13 illustrated embodiments explained in more detail, wherein

F i g. 1 einen Hohlleiter im Längsschnitt mit einem darin angebrachten Halbleiterkörper,F i g. 1 shows a waveguide in longitudinal section with a semiconductor body attached therein,

F i g. 2 einen koaxialen Wellenleiter im Längsa5 schnitt mit darin angebrachten Halbleiterkörpern von besonderem Aufbau,F i g. 2 a coaxial waveguide in the longitudinal sa5 cut with attached semiconductor bodies of special construction,

F i g. 3 einen Hohlleiter im Längsschnitt mit einem darin angebrachten Halbleiterkörper von besonderem Aufbau,F i g. 3 shows a waveguide in longitudinal section with a special semiconductor body mounted therein Construction,

F i g. 4 einen Hohlleiter im Längsschnitt, der Verengungen des Querschnitts aufweist, in denen Halbleiterkörper angeordnet sind,F i g. 4 shows a waveguide in longitudinal section which has constrictions in the cross section in which semiconductor bodies are arranged

F i g. 5 einen Hohlleiter im Längsschnitt, der in einem Querschlitz einen scheibenförmigen Halbleiterkörper enthält,F i g. 5 shows a waveguide in longitudinal section, which has a disk-shaped semiconductor body in a transverse slot contains,

F i g. 6 das geschlossene Ende eines koaxialen Wellenleiters im Längsschnitt, wobei der Halbleiterkörper zwischen der Abschlußwand und der Stirnfläche des Mittelleiters angeordnet ist, Fig. 7 einen Hohlleiter im Längsschnitt, in dem ein Halbleiterkörper in Stift- oder Plattenform mit größerer Ausdehnung in Richtung der Hohlleiterachse angeordnet ist,F i g. 6 shows the closed end of a coaxial waveguide in longitudinal section, the semiconductor body is arranged between the end wall and the end face of the central conductor, Fig. 7 shows a waveguide in longitudinal section in which a semiconductor body in the form of a pin or plate with a larger extension in the direction of the waveguide axis is arranged

Fig. 8 einen Halbleiterkörper in Plattenform, der zum Einbau in einen Hohlleiter bestimmt ist und auf dem zur Zuführung von Strömen und Spannungen Elektroden in Mäanderbandform angeordnet sind, F i g. 9 einen koaxialen Leiter oder einen Hohlleiter im Längsschnitt, in dem zwecks Erzeugung einer Filterwirkung mehrere gutleitende Sla'be und zwischen diesen Halbleiterkörper angeordnet sind,Fig. 8 shows a semiconductor body in plate form, which is intended for installation in a waveguide and on to which electrodes are arranged in a meandering ribbon shape to supply currents and voltages, F i g. 9 shows a coaxial conductor or a waveguide in longitudinal section, in which for the purpose of generating a filter effect several highly conductive slabs and between these semiconductor bodies are arranged,

Fig. K) einen koaxialen Leiter oder einen Hohlleiter im Längsschnitt, in dem zwecks Erzeugung einer Filterwirkung eine Reihe von Halbleiterzonen alternierenden Leitungstyps angeordnet sind,Fig. K) a coaxial conductor or a waveguide in longitudinal section, in which for the purpose of generating a series of semiconductor zones of alternating conductivity type are arranged to achieve a filter effect,

Fig. 11 einen Hohlleiter im Querschnitt, der ji-förmig gestaltet ist (Steg-Hohlleiter) und teilweise von einem Halbleiterkörper erfüllt wird,11 shows a waveguide in cross section which is designed in a ji-shape (ridge waveguide) and partially is fulfilled by a semiconductor body,

Fig. 12 einen Hohlleiter im Querschnitt wie in Fig. 11 mit einem anders geformten Halbleiter körper,FIG. 12 shows a waveguide in cross section as in FIG Fig. 11 with a differently shaped semiconductor body,

Fig. 13 die Strom-Spannungs-Charakteristik einer Verbindung zweier Halbleiterschichten verschiedenen Leitfähigkeitstyp darstellt.13 shows the current-voltage characteristic of a Connection of two semiconductor layers representing different conductivity types.

Die Anordnung nach Fig. 1 zeigt die Verwendung eines Halbleiterkörpers an einer Stelle eines Hohlleiters, an der bei Überschreiten einer kritischen Feldstärke ein sehr kleiner Widerstand für die elek-The arrangement according to FIG. 1 shows the use of a semiconductor body at one point of a Waveguide, at which a very small resistance for the electrical

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tromagnetische Welle auftreten soll. Die Wandungen des Hohlleiter sind mit 1, der Halbleiterkörper mit 2 bezeichnet. Wird der Hohlleiter von einer elektromagnetischer; Welle, beispielsweise vom Η-Typ, also mit transversalen, in der Querschnittsebene verlaufenden elektrischen Feldlinien, durchlaufen, so wird diese Welle durch den Halbleiterkörper 2 a'cht merklich gedämpft, wenn dessen Leitfähigkeit niedrig genug ist. Bei kreisförmigem und bei rechteckigem HoMleiierquerschnitt, bei dem das Seitenverhältnis nicht zu stark von 1 abweicht, ist der Leitwert einer entsprechend der Anordnung nach Fig. 1 eingefügten Platte der Stärke j und von der Leitfähigkeit σ von der Größenordnung σ · s. Eine Scheibe von 1 cm Stärke aus eigenleitendem Germanium mit σ=0,02 S/cm würde für eine elektromagnetische Welle einen Leitwert von 0,02 S oder einen Widerstand von 50 Ω, eine Scheibe derselben Stärke aus eigenleitendem Silizium mit σ=10-³ bis ΙΟ"⁴ S/cm einen Widerstand von 1000 bis 10 000 Ω darstellen. Die für die Betrachtung der durch den Hohlleiter übertragenden Leistung wichtigen Leitungswellenwiderstände von Hohlleitern liegen in der Größenordnung von IOD Ω. Bei Verwendung von Germanium wären daher dünne Platten von 1 mm Stärke oder weniger, bei Silizium auch stärkere Platten verwendbar. Noch höhere Widerstandswerte ergeben bestimmte Am-By-Verbindungen, die eine breitere sogenannte verbotene Zone, das ist der energetische Abstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband des Kristalls, besitzen, wie z. B. Indiumphosphid oder Aluminiumantimonid, vorausgesetzt, daß diese sehr hoch gereinigt sind.tromagnetic wave should occur. The walls of the waveguide are denoted by 1, the semiconductor body by 2. If the waveguide is controlled by an electromagnetic; Wave, for example of the Η-type, that is to say with transverse electric field lines running in the cross-sectional plane, then this wave is noticeably attenuated by the semiconductor body 2 if its conductivity is low enough. In the case of circular and rectangular HoMleiier cross-sections, in which the aspect ratio does not deviate too much from 1, the conductance of a plate of thickness j inserted in accordance with the arrangement according to FIG. 1 and of the conductivity σ is of the order of magnitude σ s cm would thickness of intrinsic germanium with σ = 0.02 S / cm for an electromagnetic wave a conductivity of 0.02 S, or a resistance of 50 Ω, a slice of the same thickness made of intrinsic silicon having σ = 10- ³ to ΙΟ ^"4 S / cm represent a resistance of 1000 to 10 000 Ω. The line wave resistances of waveguides, which are important for the consideration of the power transmitted through the waveguide, are in the order of magnitude of IOD Ω. If germanium is used, thin plates 1 mm thick or less would be Thicker plates can also be used with silicon energetic distance between the valence band and the conduction band of the crystal, such as. B. indium phosphide or aluminum antimonide, provided that they are very highly purified.

Eine weitere Lehre nach der Erfindung ergibt sich aus der Berücksichtigung der Dielektrizitätskonstanten des Halbleiterkörpers. Halbleiter haben eine von 1 verschiedene relative Dielektrizitätskonstante ε/, für Germanium ist beispielsweise e_r = 16, während für Silizium e_r = 12 ist, so daß bei großen Stärken s der Halbleiterscheibe, wie sie in der Anordnung nach Fig. 1 Verwendung findet, eine merkliche Reflexion (.!er elektromagnetischen Welle am Halbleiterkörper eintritt. Diese Reflexion kann auf ein vernachlässigbares Maß verringert werden, wenn die Stärke s genügend klein gegenüber der Wellenlänge gehalten wird. Bei Halbleitern mit sehr niedriger Leitfähigkeit, wie z. B. bei Silizium, kann der obenerwähnte Scheibenwiderstand in an sich bekannter Weise dadurch niedriger werden, daß der Halbleiterkristall so stark mit Störstellen dotiert wird, daß eine Überschußleitung (N-Leitung) oder Mangelleitung (P-Leitung) von gewünschter Stärke entsteht.Another teaching according to the invention results from the consideration of the dielectric constant of the semiconductor body. Semiconductors have a relative dielectric constant ε / different from 1, for germanium, for example, e _r = 16, while for silicon e _r = 12, so that with large thicknesses s of the semiconductor wafer, as is used in the arrangement according to FIG. a noticeable reflection (.! he electromagnetic wave occurs on the semiconductor body. This reflection can be reduced to a negligible amount if the strength s is kept sufficiently small compared to the wavelength. In semiconductors with very low conductivity, such as silicon, the above-mentioned disk resistance can be reduced in a manner known per se in that the semiconductor crystal is so heavily doped with impurities that an excess line (N line) or deficient line (P line) of the desired strength is created.

Überschreitet nun die elektrische Feldstärke der elektromagnetischen Welle einen kritischen Wert, der z. B. in der Größenordnung von 10⁵ V/cm liegen kann, so entsteht in an sich bekannter Weise im Halbleiterkristall durch innere Feldemission oder durch Stoßprozesse der durch das elektrische Feld beschleunigte Ladungsträger lawinenartig eine sehr große Anzahl zusätzlicher Ladungsträger. Der dadurch stark leitend gewordene Halbleiterkörper stellt dann für die elektromagnetische Welle einen Kurzschluß oder wenigstens einen so stark verkleinerten Widerstand dar, daß die Welle durch den Halbleiterkörper stark gedämpft wird.If the electric field strength of the electromagnetic wave now exceeds a critical value, the z. B. can be in the order of 10 ⁵ V / cm, a very large number of additional charge carriers arises like an avalanche in the semiconductor crystal by internal field emission or by collision processes of the charge carriers accelerated by the electric field. The semiconductor body, which has become highly conductive as a result, then represents a short circuit for the electromagnetic wave or at least a resistance that is so greatly reduced that the wave is strongly attenuated by the semiconductor body.

Erfindungsgemäß braucht der Halbleiterkörper aber nicht, wie in Fig. 1 gezeigt, den ganzen Hohlleiterquerschnitt auszufüllen, sondern es genügt, einen Teil des Querschnittes durch den Halbleiterkörper zu erfassen. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Leitfähigkeit des Halbleiterstoffes zu niedrig liegt, um bei bequem herstellbaren Plattenstärken bei kleinen Feldstärken, also im ungezündeten Zustand, einen gegen den ,Wellenwiderstand des Hohlleiters genügend hohen Plattenwiderstand herzustellen. Die Anordnung einer Platte, eines Stiftes oder eines anders geformten Halbleiterkörpers ergibtAccording to the invention, however, as shown in FIG. 1, the semiconductor body does not need the entire waveguide cross section to be filled in, but it is sufficient to pass part of the cross section through the semiconductor body capture. This is particularly advantageous when the conductivity of the semiconductor material increases is low in order to easily produce plate thicknesses with small field strengths, i.e. in the non-ignited State to produce a plate resistance that is sufficiently high against the wave resistance of the waveguide. The arrangement of a plate, a pin or some other shaped semiconductor body results

ίο bei geeigneten Abmessungen nach der Erfindung eine ausreichend kleine Dämpfung der elektromagnetischen Welle, bei Überschreitung der kritischen Feldstärke im Halbleiterkörper, d. h. nach Zündung, dagegen eine viel höhere Dämpfung.ίο with suitable dimensions according to the invention a sufficiently small attenuation of the electromagnetic wave when the critical field strength is exceeded in the semiconductor body, d. H. after ignition, on the other hand, a much higher damping.

Auch für elektromagnetische Wellen vom E-Typ, also mit transversalen, in der Querschnittsebene verlaufenden Magnetfeldlinien ist die an Hand des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles beschriebene Anordnung wirksam. Bei genügender Ausdeh-Also for electromagnetic waves of the E-type, i.e. with transverse waves running in the cross-sectional plane Magnetic field lines is the one shown in FIG. 1 illustrated embodiment described Arrangement effective. With sufficient expansion

ao nung des Halbleiterkörpers in Achsrichtung des Hohlleiters wird nach Zündung des Halbleiterkristalls die axiale Komponente der elektrischen Feldstärke gedämpft, bei dünnen Halbleiterplatten, die dann bis in die Nähe der Hohlleiterwandung reichen, wirdao tion of the semiconductor body in the axial direction of the waveguide is after ignition of the semiconductor crystal the axial component of the electric field strength is attenuated, in the case of thin semiconductor plates, which then up to reach in the vicinity of the waveguide wall, will

as vorwiegend die radiale bzw. der senkrecht zur Hohlleiterachse gerichtete Komponente des elektrischen Feldes, die bei derartigen Ε-Wellen stets vorhanden ist, gedämpft.as predominantly the radial or the perpendicular to the waveguide axis Directed component of the electric field, which is always present in such Ε waves is, muffled.

Ferner ist auch für das rein zirkuläre elektrische Feld einer H₀₁-WeIIe, einer praktisch wichtigen Η-Welle, im Hohlleiter mit Kreisquerschnitt, die Anordnung nach Fig. 1 wirksam.Furthermore, the arrangement according to FIG. 1 is also effective for the purely circular electric field of an H ₀₁ wave, a practically important Η wave, in the waveguide with a circular cross section.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Möglichkeit, einen aus zwei Zonen verschiedenen Leitungstyps zusammengesetzten Halbleiterkörper in einem koaxialen Wellenleiter zu verwenden. In diesem Beispiel ist der Halbleiterkörper 2 als ringförmiger Körper in den zylindrischen Raum zwischen dem Außenleiter 1 und dem Innenleiter Γ angeordnet. Der Halbleiterkörper 2 besteht aus einer ringförmigen Schicht 3, die z. B. P-leitend ist, und einer dazu koaxialen ringförmigen Schicht 4, die z. B. N-leitend ist. Zwischen beiden befindet sich eine Grenzschicht 5, die bei Anlegen einer Sperrspannung zwischen Innen- und Außenleiter und damit auch zwischen die mit diesen leitend verbundenen Schichten 3, 4 des Halbleiterkörpers in an sich bekannter Weise zu einer am Ladungsträger verarmten Sperrschicht wird. An dieser Sperrschicht liegt praktisch die ganze außen angelegte Sperrspannung, und es entsteht wegen der geringen Dicke der Sperrschicht dort ein starkes elektrisches Feld.
Der Reststrom, der dabei durch die Sperrschicht fließt, ist bei hochgereinigten Halbleitern mit breiter verbotener Zone sehr gering. Das Diagramm nach Fig. 13 zeigt die an sich bekannte Strom-Spannungs-Kennlinie einer solchen Verbindung aus einer P- und N-Zone eines Halbleiters. Bei Steigerung der Sperrspannung und damit der in der Sperrschicht herrschenden elektrischen Feldstärke wird schließlich ein kritischer Wert, in dem Diagramm nach F i g. 13 mit O_x bezeichnet, erreicht, bei dem die Feldstärke eine Ladungsträgerlawine in der Sperrschicht auslöst, den Kristall also zündet, wobei der Strom steil zu sehr hohen Werten ansteigen kann. Bei weniger steil ansteigender Charakteristik, wie etwa in dem Diagramm nach F i g. 13 strichliert dargestellt, kann einThe embodiment shown in FIG. 2 shows a possibility of using a semiconductor body composed of two zones of different conductivity types in a coaxial waveguide. In this example, the semiconductor body 2 is arranged as an annular body in the cylindrical space between the outer conductor 1 and the inner conductor Γ. The semiconductor body 2 consists of an annular layer 3 which, for. B. is P-conductive, and a coaxial thereto annular layer 4, the z. B. is N-conductive. Between the two there is a boundary layer 5 which, when a reverse voltage is applied between the inner and outer conductors and thus also between the layers 3, 4 of the semiconductor body that are conductively connected to them, becomes a barrier layer depleted of the charge carrier in a known manner. Practically all of the externally applied reverse voltage is applied to this barrier layer, and a strong electric field is created there because of the small thickness of the barrier layer.
The residual current that flows through the barrier layer is very low in the case of highly cleaned semiconductors with a broad forbidden zone. The diagram according to FIG. 13 shows the current-voltage characteristic curve, known per se, of such a connection from a P and N zone of a semiconductor. With an increase in the reverse voltage and thus the electrical field strength prevailing in the barrier layer, a critical value is finally reached in the diagram according to FIG. 13 labeled O _x , at which the field strength triggers an avalanche of charge carriers in the barrier layer, i.e. ignites the crystal, whereby the current can rise steeply to very high values. In the case of a characteristic that rises less steeply, such as in the diagram according to FIG. 13 shown in dashed lines, a

mit steigender Feldstärke langsames Absinken des Halbleiterwiderstandes erzielt werden.a slow decrease in the semiconductor resistance can be achieved with increasing field strength.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird nun die Sperrschicht 5 mittels einer über die Leiter 1 und Γ, der P- und N-Zone, beispielsweise in dem Diagramm nach F i g. 13 und U_r bezeichneten Spannung so vorgespannt, daß eine verhältnismäßig geringe, durch die Größe von U_z und U₁. wählbare zusätzliche Mindestfeldstärke im Hohlleiter die Zündung des Halbleiterkristalls auslöst. Dadurch ist es möglich, die Zündung schon bei relativ niedrigen Feldstärken der elektromagnetischen Welle herbeizuführen und ferner bei hohen verfügbaren Feldstarken der elektromagnetischen Welle die Feldstärke im Halbleiterkristall, nachdem infolge des stark verringerten Widerstandes des Halbleiterkörpers die Feldstärke der elektromagnetischen Welle stark zurückgegangen ist, noch über dem kritischen Wert zu halten, so daß trotz Absinkens der Feldstärke der Welle der Halbleiterkörper seinen niedrigen Widerstand beibehält.According to a further development of the invention, the barrier layer 5 is now by means of a via the conductors 1 and Γ, the P and N zone, for example in the diagram according to FIG. 13 and U _r designated voltage so that a relatively low, due to the size of U _z and U ₁ . selectable additional minimum field strength in the waveguide triggers the ignition of the semiconductor crystal. This makes it possible to bring about the ignition already at relatively low field strengths of the electromagnetic wave and furthermore, at high available field strengths of the electromagnetic wave, the field strength in the semiconductor crystal, after the field strength of the electromagnetic wave has fallen sharply due to the greatly reduced resistance of the semiconductor body, still above that To maintain a critical value, so that despite the drop in the field strength of the wave, the semiconductor body maintains its low resistance.

Das in F i g. 3 dargestellte Beispiel zeigt eine Ausführungsform, die für einen Hohlleiter mit vorzugsweise rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt geeignet ist. Die hierbei gewählte Bezeichnung entspricht derjenigen der F i g. 2. Ein gegen die übrige Hohlleiterwand isoliertes Wandstück zum Zwecke der Zuführung der Sperrschaltung an die Halbleiterschichten 3 bzw. 4 ist mit 1" bezeichnet.The in Fig. 3 shows an embodiment that is preferred for a waveguide with rectangular or circular cross-section is suitable. The name chosen here corresponds to of those of FIG. 2. A wall piece isolated from the rest of the waveguide wall for the purpose the supply of the blocking circuit to the semiconductor layers 3 and 4 is denoted by 1 ″.

Die Dicke der Sperrschicht 5 kann in an sich bekannter Weise durch die Dotierung des P- und/oder N-Gebietes 3 bzw. 4 in bestimmten Grenzen gewählt werden, wobei starke Dotierungen geringe Sperrschichtdicken und schwache Dotierungen große Sperrschichtdicken ergeben. Bei starker Dotierung werden die Zonen 3 und 4 relativ gut leitend, so daß sich nach einem weiteren Erfindungsgedanken die transversale elektrische Feldkomponente beim Durchgang der Welle durch den Halbleiterkörper auf die Sperrschicht konzentriert und dort gegenübei dem übrigen Hohlleiter entsprechend auf höhere Werte transformiert erscheint und bei an sich relativ schwachen Wellenfeldern die Zündung begünstigt.The thickness of the barrier layer 5 can be determined in a manner known per se by doping the P and / or N-area 3 or 4 can be selected within certain limits, with heavy doping and low barrier layer thicknesses and weak doping results in large barrier layer thicknesses. With heavy doping the zones 3 and 4 are relatively good conductive, so that according to a further inventive concept, the transverse electric field component when the wave passes through the semiconductor body Concentrated on the barrier layer and there compared to the rest of the waveguide accordingly on higher Values appears transformed and in the case of relatively weak wave fields favors ignition.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann der Hohlleiter, wie in der Anordnung nach F i g. 4 als Beispiel dargestellt, mit Vorsprüngen 7 ausgestattet sein, zwischen denen der Halbleiterkörper 2 mit schwach oder stark dotierten Zonen 3 bzw. 4 vorzugsweise so angeordnet ist, daß die Sperrschicht 5 am Ort möglichst hoher Wellenfeldstärke liegt. Die übrigen in der Anordnung nach F i g. 4 verwendeten Bezeichnungen entsprechen denjenigen der in der Anordnung nach Fig.3 gewählten.In a further embodiment of the inventive concept, the waveguide can, as in the arrangement according to FIG. 4 shown as an example, be equipped with projections 7, between which the semiconductor body 2 with weakly or heavily doped zones 3 or 4 is preferably arranged so that the barrier layer 5 is at the location of the highest possible wave field strength. The rest of the order according to F i g. The designations used in 4 correspond to those chosen in the arrangement according to FIG.

Die Stärke der Sperrschicht kann ferner dadurch künstlich vergrößert werden, daß statt einer einfachen P-N-Verbindung eine Schichtenfolge P-I-N angeordnet wird, wobei die I-Schicht eigenleitend, also in an sich bekannter Weise geeignet dotiert ist, und eine geringe Leitfähigkeit besitzen kann. The thickness of the barrier layer can further be characterized artificially increased in that a layer sequence PIN is arranged instead of a simple PN junction, wherein the I-layer is intrinsic, suitably doped so in manner known per se, and may have a low conductivity.

Die durch stärker dotierte Zonen 3 bzw. 4 und/ oder durch Vorsprünge 7 verursachte, auf die Änderung des Wellenwiderstandes des Hohlleiters zurückzuführende Reflexion der Welle kann in an sich be kannter Weise, wie in der Anordnung nach F i g. 4 an einem Beispiel gezeigt, durch im Abstände wiederholte Anordnung der Vorsprünge aufgehoben werden, wobei α gleich einer Viertelwellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon sein soll. The reflection of the wave caused by more heavily doped zones 3 and 4 and / or by projections 7, due to the change in the wave resistance of the waveguide, can be in a manner known per se, as in the arrangement according to FIG . 4 shown by an example , can be canceled by repeating the spacing of the projections, where α should be equal to a quarter wavelength or an odd multiple thereof.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung zeigt die Anordnung nach F i g. 5, bei der der Halbleiterkörper 2 in einem Querschlitz eines Hohlleiters 1 angeordnet ist. Mit 6 ist eine zusätzliche Wand bezeichnet, die in an sich bekannter Weise einen Schlitz von der elektrischen Länge einer Viertelwelle schafft und so am Schlitz im Hohlleiter 1 an dessen Innenseite trotz der zwischengeschalteten Halbleiterschicht einen Kurzschluß für die durch denAnother application example of the invention shows the arrangement according to FIG. 5, in which the semiconductor body 2 is arranged in a transverse slot of a waveguide 1. With an additional wall is referred to, which creates a slot of the electrical length of a quarter wave in a known manner and so at the slot in the waveguide 1 on its inside despite the interposed semiconductor layer a short circuit for the through

ίο Hohlleiter laufende Welle erscheinen läßt. Bei Zündung der Halbleitersperrschicht 5 durch die Überlagerung der axialen Feldstärke infolge der Vorspannung zwischen den Halbleiterschichten 3 und 4, wobei die notwendige Spannung über die beiden Teile 1 und Γ des Hohlleiters zugeführt wird, und der Feldstärke der elektromagnetischen Welle, deren axiale Komponente sich der Vorspannungsfeldstärke linear und deren radiale oder zirkuläre Komponente sich der Vorspannungsfeldstärke quadratisch über-ίο Waveguide makes running wave appear. When ignited of the semiconductor barrier layer 5 by the superposition of the axial field strength as a result of the bias between the semiconductor layers 3 and 4, with the necessary voltage across the two Parts 1 and Γ of the waveguide is fed, and the field strength of the electromagnetic wave whose axial component is the bias field strength linear and its radial or circular component the square of the bias field strength

«o lagert, entsteht eine gut leitende Schicht 5, die die axiale Komponente des Wellenfeldes schwach, die radiale und zirkuläre Wellenfeldkomponente stark dämpft.«O is stored, a highly conductive layer 5 is created, which the axial component of the wave field weak, the radial and circular wave field component strong dampens.

Eine andere Anordnung des Halbleiterkö'persAnother arrangement of the semiconductor body

as nach der Erfindung zeigt die F i g. 6. Mit 1 ist ein koaxialer Wellenleiter bezeichnet, der auf der rechten Seite durch eine leitende Wand abgeschlossen ist. Zwischen dieser Abschlußwand und der Stirnfläche des Innenleiters Γ ist der Halbleiterkörper 2 angeordnet, der entweder, gemäß den an Hand von F i g. 1 gemachten Ausführungen, homogen oder, wie in Fig. 6 dargestellt, aus Schichten 3, 4 und 5 mit verschiedener Leitfähigkeit und/oder verschiedenen Leitungstyps aufgebaut sein kann, wobei sich inletzteren Fall eine Grenzschicht 5 ausbildet, die nach den an Hand der Fig. 2 bis 5 gemachten Ausfüh rungen in Sperrichtung vorgespannt werden kann. Diese Anordnung gestattet, den Wellenleiter mit praktisch rein kapazitiver Belastung — Halbleiter kristall nicht gezündet — oder mit kleinem Widerstand — Halbleiterkristall gezündet — abzuschließen, dessen Wert durch die Dotierung der Halbleiterschichten gewählt werden kann.
Wenn es nicht auf einen vollständigen Abschluß des Wellenleiters durch den Halbleiterkörper, sondern nur auf die Erzielung einer bestimmten Dämpfung ankommt, so kann nach dem weiteren Erfindungsgedanken ein Halbleiterkörper kleinerer Abmessungen, der den Hohlleiterquerschnitt nur teilweise ausfüllt, angeordnet werden, z. B. in der Weise, daß in der Anordnung nach F i g. 2 als Halbleiterkörper kein vollständiger Ring, sondern nur ein oder mehrere Sektoren angeordnet werden, oder in der Weise, wie es in der Anordnung nach Fig. 7 anAs according to the invention, FIG. 6. With 1 a coaxial waveguide is referred to, which is terminated on the right side by a conductive wall. Between this end wall and the end face of the inner conductor Γ, the semiconductor body 2 is arranged, which is either, according to the FIGS. 1 can be made up of homogeneous or, as shown in FIG. 2 to 5 versions made can be biased in the blocking direction. This arrangement allows the waveguide to be terminated with a practically purely capacitive load - semiconductor crystal not ignited - or with a low resistance - semiconductor crystal ignited - the value of which can be selected by doping the semiconductor layers.
If it does not depend on a complete closure of the waveguide by the semiconductor body, but only on achieving a certain attenuation, a semiconductor body of smaller dimensions, which only partially fills the waveguide cross-section, can be arranged according to the further inventive concept, e.g. B. in such a way that in the arrangement according to F i g. 2 as a semiconductor body not a complete ring, but only one or more sectors can be arranged, or in the manner as it is in the arrangement according to FIG. 7

einem anderen Beispiel gezeigt wird. Die Bezeichnungen entsprechen wieder denjenigen der vorhergehenden Figuren. Dabei kann der Halbleiterkörper 2, je nach Querschnittsform des Halbleiters 1 verschiedenartig, z.B. als Stab, kreisförmige Platte shown in another example . The designations again correspond to those of the previous figures. In this case, the semiconductor body 2, depending on the cross-sectional shape of the semiconductor 1, can be of various types, for example as a rod or circular plate

oder auch als Quader gewählt werden. Bei der Ausführungsform als Quader in einem Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt und transversaler elektrischer Feldstärke, wie ihn die F i g. 8 als Beispiel darstellt, ist es zweckmäßig, die Zuführungselek- or can be chosen as a cuboid. In the embodiment as a cuboid in a waveguide with a rectangular cross section and transverse electric field strength, as shown in FIG. 8 shows as an example, it is appropriate to

0s troden für die Vorspannung der Sperrschicht 5 des Halbleiterkörpers 2 so anzuordnen, daß die Feldstärke nicht durch diese Zuführungselektroden kurzgeschlossen oder merklich gedämpft wird. Dies kann 0s trode for biasing the barrier layer 5 of the semiconductor body 2 so that the field strength is not short-circuited or noticeably attenuated by these supply electrodes. This can

w «ram w «ram

beispielsweise dadurch geschehen, daß die Elektroden in Mäanderbandform, in F i g. 8 mit 8 bezeichnet, angebracht werden. Auch mehrere Spitzenkontakte, die in geeigneter Weise über die zu kontaktierende Fläche verteilt werden, können beispielsweise verwendet werden.happen, for example, that the electrodes in a meandering ribbon form, in F i g. 8 denoted by 8, be attached. Also several tip contacts that are appropriately placed over the one to be contacted Area can be distributed, for example.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Halbleiterkörper zwischen metallisch leitenden Körpern in einem Hohlleiter angeordnet werden und ergeben dadurch ein steuerbares Filter.In a further embodiment of the invention, semiconductor bodies can be placed between metallically conductive bodies are arranged in a waveguide and thereby result in a controllable filter.

Die Anordnung nach F i g. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die leitenden Körper 9 in Stabform mit regelmäßigen Zwischenräumen in einem Hohlleiter 1 angeordnet sind und so in an sich bekannter Weise ein Wellenfilter bilden. Durch Einschaltung von Halbleiterkörpern 2 wird es nach der Erfindung möglich, Grenzfrequenz, Durchlaßbereich und/oder Dämpfung dieses Filters veränderlich zu gestalten, dadurch, daß die Halbleiterkörper durch das elektrische Wellenfeld und/oder durch ein infolge ao Anlegens von Vorspannungen an die Halbleiterkörper oder an Schichten 3 und 4 derselben erzeugtes elektrisches Feld leitend gemacht werden.The arrangement according to FIG. 9 shows an embodiment in which the conductive bodies 9 are in the form of rods are arranged with regular gaps in a waveguide 1 and so in a known manner Way to form a wave filter. By switching on semiconductor bodies 2, it is after Invention possible to change the cutoff frequency, pass band and / or attenuation of this filter shape, in that the semiconductor body by the electric wave field and / or by a as a result of ao Application of biases to the semiconductor body or to layers 3 and 4 of the same generated electric field can be made conductive.

Ein anderes Beispiel einer Filteranordnung gemäß der Erfindung unter Verwendung von Halbleiter- »5 körpern zeigt die Anordnung nach F i g. 10, wo ein Halbleiterkörper 2 mit alternierenden Schichten 3 und 4 verschiedenen Leitungstyps angeordnet ist, die entweder durch Zuführung von geeigneten Spannungen an die einzelnen Schichten oder gruppenweise oder durch Zuführung nur einer Spannung an den Enden des Halbleiterkörpers über die Zuleitungen 10 und 11 in geeigneter Weise vorgespannt werden. Dabei kann es auch zweckmäßig sein, die Grenzschichten zwischen den Halbleiterschichten 3 und 4 in Durchlaßrichtung zu polen, um beispielsweise in der Anordnung nach F i g. 9 oder 10 zwei oder mehrere Körper 9 in Anordnung nach Fig. 9 oder Schichten3 und 4 in der Anordnung nach Fig. 10 leitend miteinander zu verbinden und dadurch die Filtereigenschaften der Anordnung zu beeinflussen.Another example of a filter arrangement according to the invention using semiconductor »5 bodies shows the arrangement according to FIG. 10, where a semiconductor body 2 with alternating layers 3 and 4 different line types are arranged, either by supplying suitable voltages to the individual layers or in groups or by applying only one voltage to the Ends of the semiconductor body are biased in a suitable manner via the leads 10 and 11. In this case, it can also be expedient to use the boundary layers between the semiconductor layers 3 and 4 to polarize in the forward direction, for example in the arrangement according to FIG. 9 or 10 two or more Body 9 in the arrangement according to FIG. 9 or layers 3 and 4 in the arrangement according to FIG. 10 to be conductively connected to one another and thereby influence the filter properties of the arrangement.

Größere Hohlleiterquerschnitte lassen sich in an sich bekannter Weise ohne Veränderung des Wellenwiderstandes in andere Formen mit kleineren Abmessungen überführen, z. B. läßt sich ein rechteckiger Querschnitt in einen stegförmigen Querschnitt in wesentlich geringeren Abmessungen, wie beispielsweise in den Anordnungen nach Fig. 11 und 12 dargestellt, überführen. Die Anwendung von Halbleiterkörpern nach der Erfindung wird dadurch begünstigt, weil Halbleiterkörper mit geringeren Abmessungen verwendet werden können. Die in den Fig. 11 und 12 gewählten Bezeichnungen entsprechen denjenigen der vorhergehenden Figuren. In der Anordnung nach Fig. 11 ist als Beispiel die Einfügung eines Halbleiterkörpers 2 in den mittleren, waagerechten Querschnittsteil des Hohlleiters gezeigt. Dabei liegt, für den Fall, daß nicht ein homogener, sondern ein aus Schichten 3 und 4 verschiedenen Leitungstyps bestehender Halbleiterkörper verwendet wird, die Grenzschicht parallel, in der Anordnung nach F i g. 12 senkrecht zur Symmetrieachse 12 des Querschnittes.Larger waveguide cross-sections can be used in a manner known per se without changing the wave resistance convert into other shapes with smaller dimensions, e.g. B. can be a rectangular Cross-section in a bar-shaped cross-section in much smaller dimensions, such as for example shown in the arrangements of FIGS. 11 and 12, transfer. The application of Semiconductor bodies according to the invention is favored because semiconductor bodies with smaller dimensions can be used. The designations chosen in FIGS. 11 and 12 correspond those of the previous figures. In the arrangement of FIG. 11, an example is the insertion of a semiconductor body 2 shown in the middle, horizontal cross-sectional part of the waveguide. This lies in the event that not a homogeneous one, but one made up of layers 3 and 4 different Conduction type of existing semiconductor body is used, the boundary layer parallel, in the Arrangement according to FIG. 12 perpendicular to the axis of symmetry 12 of the cross section.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for very short electromagnetic waves, consisting of a waveguide with a controllable one arranged therein, preferably consisting of a plurality of semiconductor layers Semiconductor body, characterized in that that the semiconductor body is a homogeneous semiconductor body or of semiconductor layers consists, which extends completely across a direction transverse to the direction of the electric field strength extending in the waveguide cross-sectional area of the semiconductor body, in which at Exceeding a critical field strength due to internal field emission or shock processes a very large number of free charge carriers are created, which makes the semiconductor body highly conductive cause, and that this semiconductor body is arranged in the waveguide at one point which should cause a short circuit when a certain field strength is exceeded.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the semiconductor body used a crystal lattice structure of purely homeopolar bond type or bond types with progressively heteropolar bond portions.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the semiconductor body from material purely homopolar bond type, z. B. made of silicon, germanium, etc., consists.

4. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the semiconductor body made of material of an A _m -B _v connection, for. B. of indium antimonide, gallium phosphide, etc., consists.

5. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the semiconductor body made of material of an A _n -B _V i-connection, for. B. of zinc selenide, cadmium telluride, etc., consists.

6. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the semiconductor body made of material of an A _r B _vn connection, for. B. of potassium bromide, etc., consists.

7. Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the semiconductor body used is of the N, P or I type.

8. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the semiconductor body is homogeneous Crystals, especially single crystals, are used.

9. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that connections are used as the semiconductor body of semiconductor layers of different conductivity types and / or different Conductivity find use.

10. Arrangement according to claim 1 to 9, characterized in that the semiconductor body Crystals are used whose carrier life has certain values or below certain limits.

11. Arrangement according to claim 1 to 10, characterized in that the semiconductor body Crystals are used whose carrier life is due to irradiation with quanta or Corpuscles, is brought to or below a desired value by temperature influences.

12. Arrangement according to claim 1 to 10, characterized in that the semiconductor body Crystals are used whose carrier life is due to the admixture of foreign substances or is brought to or below a desired value by chemical treatment.

13. Arrangement according to claim 1 to 10, characterized in that the semiconductor body Crystals are used, their carrier life by mechanical treatment as well as by The size and arrangement of the surface is brought to or below a desired value.

14. Arrangement according to claim 1 to 13, characterized in that to define the Carrier life at or below a desired value two or more of those in the claims 11 to 13 named methods are used simultaneously.

15. Arrangement according to claim 1 to 14, characterized in that the semiconductor body Crystals are used whose carrier life is noticeably longer than the period the electromagnetic wave running in the semiconductor body.

16. The arrangement according to claim 1 to 14, characterized in that the semiconductor body ao Crystals are used whose carrier life is significantly below the period the electromagnetic wave running in the semiconductor body.

17. The arrangement according to claim 1 to 14, as characterized in that crystals are used as semiconductor bodies, their carrier life is chosen so that its reciprocal value is between the frequency values of two electromagnetic waves running in the waveguide different frequency.

18. The arrangement according to claim 1 to 17, characterized in that the carrier life determining recombination by withdrawing charge carriers by means of an over electric conductive electrodes supplied current is supported.

19. Arrangement according to claim 1 to 18, characterized in that the semiconductor body Via electrically conductive electrodes that are constant or variable over time, in particular periodically variable bias voltages and currents are supplied, which in the semiconductor body a generate electric field strength.

20. The arrangement according to claim 1 to 19, characterized in that the means of biases or currents in the semiconductor body generated electric field strength so far below the critical, field strength necessary for ignition is that the electrical field strength of the waveguide traveling electromagnetic wave continuously or during certain parts of the Oscillation period brings about the ignition.

21. The arrangement according to claim 1 to 19, characterized in that the means of biases or currents in the semiconductor body generated electric field strength so far above the critical The field strength required for ignition is that the electrical field strength of the waveguide traveling electromagnetic wave βο continuously or during certain parts of the Oscillation period interrupts the ignition.

22. Arrangement according to claim 1 to 21, characterized in that the in the direction the spatial expansion of the semiconductor body extending to the advancing electromagnetic wave is small compared to the wavelength.

23. The arrangement according to claim 1 to 21, characterized in that the in the direction the spatial expansion of the semiconductor body extending to the advancing electromagnetic wave is equal to a quarter wavelength or an integral multiple thereof.

24. The arrangement according to claim 1 to 21, characterized in that the in the direction the spatial expansion of the semiconductor body extending to the advancing electromagnetic wave is large compared to the wavelength.

25. Arrangement-according to one or more of the Claims 1 to 24, characterized in that the semiconductor arrangement used from consists of two or more semiconductor bodies.

26. The arrangement according to claim 25, characterized in that the semiconductor body is spatially are separated and connected by other preferably electrically highly conductive means.

27. Arrangement according to one or more of claims 1 to 26, characterized in that the cross section of the waveguide on the one provided for the arrangement of the semiconductor body Place is changed so that the semiconductor body is one for the production and / or effectiveness favorable shape, preferably small dimensions.

28. Arrangement according to one or more of claims 1 to 27, characterized in that that the waveguide at the point provided for the arrangement of the semiconductor body Has cross-sectional constriction.

29. Arrangement according to one or more of claims 1 to 27, characterized in that that the waveguide at the point provided for the arrangement of the semiconductor body in another than mentioned in claim 28 for the shape and effectiveness of the semiconductor body favorable shape, preferably in a web cross-section, is converted.

30. Arrangement according to claim 1 to 29, characterized in that the waveguide on the point provided for the arrangement of the semiconductor body has such a changed cross-sectional shape has that a preferably transformed to higher values in the semiconductor body electric field strength of the electromagnetic wave occurs.

31. Arrangement according to claim 1 to 29, characterized in that the waveguide on the point provided for the arrangement of the semiconductor body has such a changed cross-sectional shape has that the transformed wave resistance of the waveguide at this Set a desired one, preferably between the resistance values of the unignited and of the ignited semiconductor body has a conductive value.

32. Application of the waveguide according to one or more of claims 1 to 31 as a switching element, in which the semiconductor body when a certain electric field strength is exceeded the electromagnetic wave running or standing in the waveguide ignites and the Waveguide blocks.

33. Application of the waveguide according to one or more of claims 1 to 31 as an in Dependence on the electric field strength

switchable attenuator, in which the semiconductor body when a certain Electric field strength of the electromagnetic running or standing in the waveguide Wave ignites and thus represents a certain resistance, which is a corresponding causes increased attenuation of the wave.

34. Application of the waveguide according to one or more of claims 1 to 31 as a controllable one Resistance at which the semiconductor body is within a certain field strength range the electromagnetic wave its resistance due to the changing bias field strength increasing charge carrier density in the crystal.

35. Application of the waveguide according to claim 1 to 32 as a controllable switching element which is the response field strength for electromagnetic waves at which the semiconductor body ignites and blocks the waveguide by changing the bias voltages applied to the semiconductor body \ is changeable.

36. Use of the waveguide according to claims 1 to 31 and 33 as a switchable attenuator, at which the critical electrical as field strength of the electromagnetic wave, at which ignites the semiconductor body under the influence of the bias voltages supplied to it and which Wave attenuates, altered by changing the pre-tension: ir is.

37. Application of the waveguide according to claim 1 to 31 and 34 as a variable resistor or changeable attenuator, in which the bias voltage in the crystal can be changed generated field strength causes a controllable charge carrier density and the semiconductor body a controllable one for a wave with a comparatively small field-strong amplitude Represents resistance.

38. Application of the waveguide according to claim 1 to 31 as Bc limiter, in which the bias voltages supplied to the semiconductor body are as follows are set that when a certain value of the wave field strength is exceeded, preferably is directed perpendicular to the bias field strength, the ignition of the semiconductor body entry.

39. Application of the waveguide according to claim 1 to 31 as a filter, in which one or more Semiconductor bodies optionally in combination with others, preferably electrically good Conductive bodies in the waveguide are arranged so that the arrangement only for certain areas of wavelengths is permeable, has a certain attenuation for others.

40. Application of the waveguide according to claim 1 to 31 as a demodulator, in which the Bias field strength of the semiconductor body so close above or below the critical Field strength is that the arrangement exclusively or predominantly only the half-waves of a Direction of the electric field strength lets through or suppresses and a downstream Low pass the frequencies modulated onto the electromagnetic waves are received be able.

41. Application of the waveguide according to claim 1 to 31 as a frequency doubler or -multiplier, in which the bias field strength of the semiconductor body so we / t above or below the critical field strength is that the arrangement is only half waves or wave parts in the vicinity of the maxima or minima of a direction of the electric wave field strength flows through that to the fanning of a downstream, to double or a whole multiple the frequency of the electromagnetic waves tuned resonant circuit or cavity serve.

42. Application of the waveguide according to claim 1 to 37 as a modulator, in which the semiconductor body Bias voltages and / or currents of the frequencies to be modulated on the waves and also bias voltages that are constant over time and / or currents of such magnitude and direction are supplied that the amplitude of the Due to the arrangement, the transmitted electromagnetic wave fluctuates in time with the modulation frequencies.

43. Application of the waveguide according to claim 1 to 37 as a phase detector in which the Semiconductor body apart from temporally constant bias voltages and currents a bias voltage or a current of a frequency equal to the modulation frequency of the wave is supplied is, and the bias voltages and currents are chosen so that a downstream Low-pass a direct voltage or a direct current can be obtained, the size of which is a Measure for the phase shift between modulation and demodulation oscillation.

Considered publications:

German Patent No. 920 971;

French patent specification No. 1 005 666
965;

U.S. Patents Nos. 2,197,123, 2,400,796,
484 256;

Electronic Engineering, September 1953, p. 361.

1 sheet of drawings

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