DE1414950A1 - Stromleitungsvorrichtung - Google Patents

Description

S tr omlaitmigaYorrichtiang *

Tür diese Anmeldung wird die Priorität vom 27· Juni 1960 aus der USA-Patentanmeldung Serial Fo- 38 98t in- Anspruch genommen»

7 Die Erfindung betrifft eine neue elektrische Strcmleitungenrorriohtung und Verfahren zvsm Steuern der Masaenleitfähigkeit und der Richtung der Stromleitung in einer solchen Vorrichtung*

Hauptzweck der Erfindung 1st die Schaffung einer neuen S troeleitungSTorrichtung sowie von Verfahren ftv» Steuern der Richtung des Stromflusses durch die Vorrichtung und der Xaaaenleitfähigkeit derselben, wobei die Vorrichtung aus einem

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organischen Stoff besteht» der sswischen zwei Elektroden angeordnet ist» von denen mindestens eine elektrolytlsoher flatur ist.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eine? neuen Stromleitungsvorrichtung» bestehend ans einem organischen Stoff» vorzugsweise in ?orm eines dünnen Elemente« alt einer ersten und einer zweiten Oberfläche» die auf Abstand voneinander stehen. Dieser Stoff ist zwischen zwei Elektroden angeordnet» von denen mindestens eine ein Elektrolyt ist· Die elektrolytische Elektrode steht mit der ersten Oberfläche des organischen Stoffes in Berührung und wird als Slektronenakzeptor betrieben» während die andere Elektrode mit der anderen Oberfläche des organischen Stoffes in Berührung steht und als Slektronenspender betrieben wird» wobei die Leitfähigkeit der Torrichtung eine Funktion des Inhaltes der Elektroden ist und ansserdea sowohl die Leitfähigkeit als auch die Sichtung dee Stromflusses durch Einwirkung einer äusseren Energie auf die Torrichtung gesteuert werden können·

Ein weiterer Erfindungszweok ist die Schaffung einer neuen Stromlei tungs vor richtung der oben beschriebenen ixt und eines Verfahrens zum Steuern derselben» wobei die Richtung des Stromflusses durch' die Torrichtung und die Leitfähigkeit derselben von der Stromzufuhr zu dem organischen Stoff von einer der Elektroden her abhängt und die Leitfähigkeit auf der Energiebilanz an den auf Abstand voneinander stehenden» in unmittelbarer Berührung mit den Elektroden befindlichen Oberflächen des organischen Stoffes beruht.

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Sin anderes Erfindungssiel ist die Schaffung einer Strom-XeitungeTorrichtung» die als Gleichrichter wirkt» und deren Arbeitsweise durch die Zufuhr elektromagnetischer Energie von ausgewählter Wellenlänge *u der Torrichtung geregelt werden. Scann·

Schließlich besweokt dia Erfindung die Schaffung einer neuen StromleitungsTorrichtung und eines Terfahrene sum Betrieb derselben aur Erseugung τοη Spannungen» deren Ausgangsleistung durch Zufuhr elektromagnetischer Energie τοη ausgewählter Wellenlange su der Vorrichtung gesteuert werden kann·

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Be rug genommen.

fig« 1 seigt einen Schnitt durch eine Xristallselle gemfias der Erfindung ι

Jig. 2 ist ein sehematieches Diagramm der in fig· 1 dargestellten Zelle;

Hg· 9a bis 12b und Fig. 13 zeigen schematisch verschiedene Kombinationen im Aufbau der erfindungsgemäss arbeitenden Seilen und dienen der Erläuterung einiger ihrer charakteristischen Eigenschaften·

fig· 1 seigt eine Stromleitungszelle 20 im Sinne der Erfindung· Die Seile 20 enthält einen organischen Stoff 21, der Bwisohen den beiden elektrolytischen Elektroden 22 und 25 angeordnet ist» Der Stoff 21 besitzt die beiden auf Abstand voneinander stehenden Oberflächen 24 und 25» τοη denen die Oberfläche 24 in unmittelbarer Berührung mit der Elektrode 22 und dia Oberfläche 25 in unmittelbarer Berührung mit der Slektro-

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de 23 steht. Bei einigen der dargestellten Auafünrungeformen be et eben die Elektroden 22 and 23 aus einer Lösung Ton Smtriumchlorid (VaCl) oder Natriumiodid (SaJ) in Wasser. Durch die Stromleitungedrähte 26 und 2? sind die Elektroden 22 bzw. 23 βΛ eine äusaere Gleichstromquelle 28 angeschlossen.

Sie abgebildete Anordnung, die die Zelle 20 bildet, wird durch den Aussenmantel 29 flüssigkeit adicht, zusammengehalten, der aus einem nichtleitenden Isolierstoff τοη geeigneter for« besteht und an den Aussenseiten der entsprechenden Elektrodenkammern mit Quarzfenstern 30 ausgestattet ist· Die Quarefenster 30 werden verwendet, weil Quarz den Durchgang τοη ultraviolettem Licht in die Zelle 20 nicht hindert. Ausserdem ermöglichen dieoe Fenster die Beobachtung der Seile, ta den !Plüssigkeitsspiegol des Elektrolyten in den Elektrodenkaamera festeußteilen.

Zn der schematischen Darstellung der Zeil· 20 in fig« 2 sind die Anschlussklemmen 32 und 33 der Zelle an die Stromquelle 28 angeschlossen· Die Stromquelle 28 kann an die Zelle 20 in zwei verschiedenen Polungsrichtungen angeschlossen werden· Wenn die Anschlussklemme 32 in Bezug auf die Klemme 33 positiv ist, flieset der Strom durch die Zelle 20 Ton links nach rechts, und diese Stromrichtung wird nachstehend als "i+" bezeichnet· Wenn die Klemme 33 in Bezug auf die Klemme 32 positiv ist, flieset der Strom durch die Zelle 20 τοη rechts nach links, und diese Stromrichtung wird nachstehend mit "i-" bezeichnet·

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In den folgenden Beispielen wird über Messungen des Stromflusses durch die Zelle 20 bei verschiedenen Kombinationen und Anordnungen der Elektrolyten für die Elektroden

22 und 23 berichtet, bei denen als Stromquelle 28 eine Batterie ▼on 50 T verwendet wurde und sswischen den Elektroden 22 und

23 ein Anthracenkristall 21 angeordnet war. In einigen Beispielen wurde elektromagnetische Wellenenergie, wie ultraviolettes Licht, in die Zelle 20 eingestrahlt.

Bei den in Fig* 5a und 3b dargestellten Beispielen bestehen beide Zellenelektroden 22 und 23 aus Lösungen von Hatriumjodid in Wasser. In Pig, 3a ist der Anschluss an die Batterie 28 so gepolt, dass die Klemme 32 in Bezug auf die Klemme 33 positiv ist. In Figo 3a liegt die Stromstärke "i+" in der GrSssenordnung von 5 Hikromikroampere» Da die tfatriumjodidlösung ein guter Leiter ist, ist der Spannungsabfall in den Elektroden 22 und 23 zu vernachlässigen» so dass die Spannung an dem Anthracenols tall 21, in Fig«, 5a und 3b im wesentlichen 50 Y beträgt. Dementsprechend liegt der Widerstand des Kristalls 21 ohne Einstrahlung von.Licht in die

12 Zelle 20 in der grössenordnung von 16,7 x 10 Obm. In Fig. 3b ist die Batterie 28 umgekehrt gepolt, so dass ein Stromfluss "i-" durch die Zelle 20 stattfindet. Die Stromstärke "i-" ist hier praktisch die gleiche wie die Stromstärke "i+^M, nämlich 3 χ 10"*¹² A.

In den in Pig» 4a und 4b dargestellten Beispielen besteht die Elektrode 22 aus einer Lösung von latriumjodid in Wasser und die Elektrode 23 aus einer Lösung von natriumchlorid la

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Wasser. Der Stromfluss "i+* durch die Zelle 20 liegt in

—12 4a in der GrösBenordnung von 4,4 χ 10 A. Wird die 2*11· umgepolt» so ergibt sich die in Pig. 4b dargestellte Anordnung, bei der der Stromfluss ^Wi-^M durch die Zelle 6,0 χ 10* A, d.h« das Doppelte des Stromflusses gemass Fig· 3b beträgt· Sa sowohl die Natriumjodidlösung als auch die Natriunchloridlösung gute Leiter sind» beträgt der Spannungsabfall an dem Anthracenkristall 21 im wesentlichen 50 7. Vergleicht man aber die Stromstärken "i-" der Figo 4b und der Fig« 3b miteinander» so ergibt eich» dass die erstere Stromstärke doppelt so gross ist wie die letztere« Ausserdem ist ersichtlich» dass auch die Stromstärke "i+ⁿ in Fig«, 4a grosser ist als die Stromstärke "i+" in Fig» 3a» Bios bedeutet» dass der Inhalt der Elektrode an der Grenzfläche mit dem Kristall 21» d.h« der Inhalt der Elektrode» von der der Strom in den Kristall flieset» die Leitfähigkeit des Kristalls beeinflusst. Sie Abhängigkeit der Leitfähigkeit des Kristalle von dem Inhalt derjenigen Elektrode» aus der der Strom in den Kristall eintritt» ergibt sich weiterhin aus dem Beispiel der Fig· 5b· In Fig· 5a und 5b ist die Elektrode 22 eine NatriumjodidlSsung, während die Elektrode 23 eine gesättigte Lösungvon Jod (J₂) in einer wässrigen Lösung τοη Natriumiodid (HaJ) ist· In Fig_e 5a beträgt die Stromstärke "i+" 11 χ IQ""¹² A, wohingegen die Stromstärke *i-" in Fig. 5b 245 x 10~¹² A beträgt» also 80mal grosser ist als die Stromstärke ¹¹I-** in Figo 3b.

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Xn d«n obigen Beispielen gemäss Pig. 3a und 3b, 4a und 4b, 5a und 5b unterscheiden eich die in den Figurenpaaren ait a und b bezeichneten Anordnungen nnr durch die Unkehr der Batteriepolung voneinander. In den Anordnungen a ist die ZeI-lenklemme 32 der positive Pol, in den Anordnungen b ist die Zellenklemme 33 der positive Pol. Die gleiche Anordnung ist in den übrigen Figurenpaaren 6a und 6b bis 12 und 12 b getroffen.

Die Stromleitungseelle 20 genäse Fig· 3a und 3b wird auch in den Beispielen gemäas fig· 6a und 6b, 7a und Tb, 8a «ad 8b verwendet. Zn fig. 6a und 6b wird elektromagnetisch· Wellenenergie, und swar ultraviolettes Lieht von einer Wellenlänge von 3650 £ (1 1 « 10"⁸ oa) von einer nicht dargestellten öuBseren Quell· her in die Seile 20 duroh das Quarefenster 30 in solcher Richtung eingestrahlt» dass das Licht duroh die Elektrode 22 (die als verbJaltnisMSe&ig lichtdurchlässiger Eontakt wirkt) auf die Oberfläche 24 fällt, wo es von dem Anthraosnkristall 21 absorbiert wird. Die Liohtenorgie wird an den Kristall 21 an seiner Oberfläche 24 abgegeben mit der Wirkung, dass die Stromstärke *i+" In Fig. 6a die Sröeeenordnung von 42 000 χ 1CT¹² A besitst und mithin 14 OÜOasl grSsser ist als die ohne Belichtung erhaltene Stromstärke "i+" in Fig» 3a. Sin Teil der Liohtenergie tritt duroh de& Kristall 21 hindurch und erreicht seine andere Oberfläche 25. Dies erklärt die Stromstärke "i-" von 620 ζ 10~¹² A in fig· 6b, die 200mal grosser ist als die oiuxe Belichtung beobachtete Stromstärke "i-ⁿ in Fig. 3b. Sin Teil des duroh den Anthracenkristall 21

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absorbierten ultravioletten Lichteβ wird in fluoresslerendes Lieht umgewandelt, so dass der Kristall fluoreszierendes Licit aussendet«

Die Beiepiele gemäss Fig. 7a und 7b entsprechen den Beispielen gemäß3 Pig. 6a und 6b mit dem Unterschied,, dass Aa* ultraviolette Licht nun in die Kelle 20 durch die Elektrode 25 hindurch (die als lichtdurchlässiger Kantakt wirkt) vat die Oberfläche 25 gestrahlt wird, wo ©β τοη des Kristall absorbiert wird. Pia Ergebnisse sind ähnlich denjenigen der Fig. 6a und 6b; in diesem Falle beträgt die Stromstärke 870 χ 10""¹² A and die Stromstärke ⁿi-» 25 200 χ ΙΟ""¹² A. Unterschied, in den Stromstärken «wischen den Beispielen der Fig· 6a und 6b einerseits und denjenigen der Fig« 7a lad Tb andererseits deutet auf eine gewisse Kristallaajrnmetarie Maeichtlich der Absorption des ultraviolettem Liehtee hjLn«

In den Beispielen genäss Fig· 8a und 8b wird die Seile sit ultraviolettem Licht, diesmal jedoch τοη eiser Wellenlänge τοη 4560 JÜ, beleuchtet. Bas Licht wird durch die liohtdureh-» lässige Elektrode 22 auf die Oberfläche 24 gestrahlt. Der Anthracenkriatall 21 ist varhältnismässlg durchlässig für ultraviolettes Licht einer Wellenlänge τοη 4560 £*, und infolgedessen wird sehr wenig Lichtenergie τοη dem Kristall 21 absorbiert· Daher nehmen die Stromstärken *i+" und "i-" nicht eo bedeutend bu wie in den Beispielen genäse Fig. 6 und 7· In Flg. 8a und 8b betragt die Stromstarke "i+" 19 ζ 10~¹² Λ und die Stromstärke "i-" 18 ζ 10~¹² A. Diese Wert· «bid etwa

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fonal so gross «ie die ohne Belichtung beobachteten Stromstärken genäse Pig« 3a und 3b.

Zn den in Pig. 9a land 9b trad in Fig· 10& und 101» dargestellten Beispielen wird wieder die gleiche Seile verwendet wie in den Beispielen gemäss Flg. 4a und 4b· Ia fig. 9a und 9b wird der Kristall 21 sit ultraviolettem *£iöht einer Wellenlänge von 3650 Si belichtet, welches durch die Elektrode 22 hindurchgeht und auf die Oberfläche 24 auftrifft, d*h» das auf den Kristall gerichtete Licht geht durch die die Satriua-3edidl9sung enthaltende Elektrodenkammer hindurch» In Fig» 9a fet.trägt die Stromstärke *i+ⁿ grSssenordnungsmässig 35 000 χ 1O*"¹² A; in Fig. 9b beträgt die Stromstärke ^tti-* 5000 χ 10"¹² A.

In den in Fig. 10a und 10b dargestellten Beispielen wird ultraviolettes Licht von einer Wellenlänge von 3650 £ in diejenige Seite der Zelle 20 eingestarhit, die die EatriumohloridlSsung als Elektrode enthält, welche ebenfalls lichtdurchlässig ist. Die Stromstärke "i+ⁿ beträgt, in Fig. 10a

gr3s8enordnungsmä8slg 1150 χ 10 A_y während die Stromstärke

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"I-* in Fig. 10b in der CrrSssenordnung von 328 000 χ 10 A liegt. Die Werte für die Stromstärken in den Beispielen genäse Fig. 10a und 10b sieigen beim Vergleich mit dec Beispielen gemäss Fig. 9a und 9b, dass die tfatriumchloridelektrode bei Einstrahlung von ultraviolettem Licht eine nahezu 10aal bessere Stromleitung durch den Kristall 21 bewirkt als die Hatrlumjodidelektrode bei Einstrahlung von ultraviolettem Licht. In

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den Beispielen geaäee Fig. 9a und 9b beträgt dae Verhältnis Bwischen den Stromstärken "i+" und "i-" gröeaenordnunganäeeig 7 t 1 j in den Beispielen genäse Pig. 10a und 10b beträgt das Verhältnis der Stromstärke "i-" but Stromstärke "i+" nahem 300 s 1. Wenn eine Zelle 2O₉ nie sie in Fig· 9 und 10 dargestellt ist» als Diode -verwendet werden soll» so ist die Anordnung gemäss Fig. 10b die vorteilhaftere»

In den Beispielen gemäss Fig. 11a und 11b und gemäas Fig· 12a und 12b wird die in Fig. 5a und 5b dargestellte Zelle verwendet· In Fig« 11a und 11b wird ultraviolettes Licht yon einer Wellenlänge von 3650 S. duroh diejenige Seite der Zelle 20 eingestrahlt, die die Elektrode 22 enthält· Die Stromstärke "i+" beträgt 47 000 ι 10~¹² A, die Stromstärke "i-" betrögt 89 000 ι 10~¹² A. Biese Stromstärken sind im Vergleich mit den entsprechenden, ohne Belichtung beobachteten Stromstärken, der Beispiele gemäss Fig· 5a und 5b verhältnismässlg hoch· Sie Stromstärke ⁿi+" ist hoch» weil das ultraviolette Licht Energie an die Oberfläche 24 abgibt» durch die der Strom aas der Elektronenakzeptorelektrode in dan Kristall 21 eintritt· Sie Stromstärke ^Mi-ⁿ ist hoch» weil die in unmittelbarer Berührung mit der Elektrode 23 stehende Oberfläche 25 etwas Lichtenergie erhält« Bas ultraviolette Licht wird nämlich von dem Kristall nicht vollständig absorbiert» und daher geht etwas Lichtenergie durch den Kristall hindurch und wird an die Oberfläche 25 abgegeben. Ausserdem enthält die Elektrode 23 die Jodlusung, die» wie in dem Beispiel geaäee Fig. 5b ge-

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mu^·» die leitfähigkeit des Mtbxteenkristalls erheht, wenn die ^fodlSstmg äas τοη der Ob&rflt&he 25 aasge-Lioht «toorbiert·
Ia den Beispielen geaäsa Pig» 12a und 121» wird ultraviolettes Mont Tost einer Wellenlänge το» 43»0 £ auf dlejeni- ■^ «Seite de* Seile 20 ,or loht et, die die Slrictvod· 22 ent« · Wie bereite ob#ü erwöteatj wird Xioli* raa dieser Wellen-

ron Ίο» Anthraoeaiirisstall niclit «baorl^ItS¹^₀ Tsad daher · fier Wert für Äic Stro»etir3c© ^rti+^w τοη 20 x-10^² L prak-

gleiefe-s wis ia dta Beispiel gea£ai@ 11^;· ^as Licht fös. &33r ¥©llsjiläage 4560 2 as-öh öna Stirofe« duroh. äan Anthrcuienkvidtell die Krietalloberfläooe 25

Kit ß#s ubsi^?f3üc&e 25 in

τοπ Jo^ in ^o^biaation ®it t&s Ä%gab# τοη ie in der XleifctroAt 23 fnhrt au der laoasn St^oe«

*i-* τοη 48 000 χ 10**^1ä! 1, Toa allssa obigen Beispielen

·λ?χίγ4 in den Seißpialsa geaäas ^ig« 12 das li?>olsäte fsrhältnis ävieofaen den Stroeetärken ⁿi+^w iaa€ "i-" ^ aBBli<dL ©in Tsrnältaie Ton 1 t 2400« ersielt»

EsTor die Bedeuimng iar Beispiele gemäss lig«, 3 Me 12 ©r&rtert wird_v soll eine kurze Erläuterung dss Arten dor Otroaleitung in einem organischen Kristall gegeben Herden. Se gibt fteärere Arten der Stromleitung in organieehen Kristallen. Hie eine beruht auf dem Eintritt eines Elektrons in den Kristall. Wenn ein Elektron in eine potentiell neutrale Gitterstruktur der Krlstalimolekül« eintritt, wird ein Molekül

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negativ geladen» und das Potential dieses Moleküls wird niedriger in Bezug auf die umgebenden Moleküle. Das Elektron wandert tod. einem niederen Potentialniveau sa einem hBheren Potentialniveau, und deshalb wandert ein überschüssiges Elektron von dem Molekül mit niedrigerem Potential au einem benaohbarten Molekül· Das Molekül» welches nunmehr das überschüssige Elektron enthält» ist negativ geladen» und hierduroh wird das überschüssige Elektron wieder zu einem anderen Molekül getrieben usw. Wenn nun eine Spannung an den Kristall angelegt wird» ist die allgemeine Bichtung des ÜbersohuseelektronsA-drifts nach dem positiven Pol der angelegtem Spannung hin gerichtet. Wenn nun ständig von der negativen Elektrode» d.h. dem Slektronenspender her Elektronen in den Kristall eingeführt werden» findet ein Stromfluee in den Kristall eur positiven Elektrode statt. Diese Art des Stromflnsses wirft al· negativer Trägere tr oa beae lohnet.

Sine «weite Art der Stromleitung beruht auf dta Emtsug eines Elektrons aus dem Kristallgitter und wirft als llnfttrung eines positiven Loches in den Kristall beeeiehnet. Wenn ein Krletallmolekül ein Elektron verliert, lädt es sicm in Besug auf die benachbarten Moleküle positiv mid entsieht daher einem benachbarten Molekül ein Elektron» Das Molekül» welches mm ein Elektron su wenig besitst, entsieht seinerseits einem anderen Molekül ein Elektron usw. Dl· Ort· der positiv geladenen Moleküle, die positiven Löcher, wandern In dem Kristall umher« Wenn aber eine Spannung an den Kristall angelegt wird,

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wandern die positiven Loche* zum negativen Έό>1 übt angelegten Spannung. Wenn daher positive Löcher ständig von der positiven Elektrode, d.h· von dem Elektronenakseptor» in das Kristallgitter eingeführt werden» entsteht ein Stromfluss von positivem Löcheretrom in dem Kristall zmn negatives Pol ier Stromquelle hin. Mitunter wii?d diese Art des Stronflnsses ale positiver !Trägerstrom bezeichnet·

Je nach der Art ihrer besonderen KriatslXstrukttir zeigen 9laige Kristalle bei der Stromleitung eine bevorzugte Heigung, nur negativen TrägerstroafXuss anzulassen* wgbzenä andere Kristall© eine bevorzugte Neigung zeigen, bei der Stromleitung nur positiven Trägeratromfluss zuzulassen, und n©sh aaäere Kristalle beide Arten des Trägerstromflueses gleichseitig gestatten» Sei Anthraoen erfolgt die Hsuptmenge des Stromfluaises bei der photoelektrischen Leitung vorwiegend durch positiven iträgeratromfluss.

Sa der positive Lächerstrom die Massenstroaleitsng in dem Änthraoenkristall 2*1 darstellt» erklärt die obig® Besohreibimg der Einführung eines positiven Loches in die mit der positiven Elektrode in Berührung stehende Kristalloberfläche die in den Beispielen gemäas Pig. 3 bis 12 beobachteten Erscheinungen· Der Anthraoenkristall 21 ist normalerweise elektrisch neutral· Daher muss dem Kristall Energie zugeführt werden, um positiven Loohstrom in ihn einzuführen, d»h«, um dem Kristall 21 ein Elektron zu entziehen» so dass er potentielle Energie gewinnt. Wird andererseits ein Elektron zu dem positiv geladenen Kristall an seiner anderen Oberfläche, d.h.· der mit der negativ«

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Elektrode in 3«rührung stehenden Oberfläche» hinzugefügt» so wird die gleiche Energiemenge von dem Kristall an die negative Elektrode abgegeben· Sun besitzt diese Energie bekanntlich die Crröseenordnung von 5»5 eV (Elektronenvolt)· Hit anderen Worten» ein Energieaufwand von etwa 5 »5 eT 1st erforderlich» τη ein Elektron von der alt der positiven Elektrode in Berührung stehenden Kristallfläche in Freiheit zu setzen« Biese Energiemenge kann dem Kristallmolekül durch die folgenden Energiequellen oder Kombinationen derselben zugeführt werdens Wärme, d*h_e durch Zufuhr thermischer Energie zu dem Kristall; durch Zufuhr von elektromagnetischer Wellenenergie» wie ultraviolettem Licht von geeigneter frequenz» zu dem Kristall; oder durch Energieabgabe von einer mit der Kristalloberfläohe in Berührung stehenden Elektrode an den Kristall·

Natürlich ist die Elektrode als Ganzes ebenfalls elektrisch neutral und erfordert infolgedessen die Zufuhr von Energie» um ihr ein Elektron zu entziehen. Bie gleiche Energiemenge wird von der Elektrode abgegeben» wenn ein von dem Anthracenkrlstall abgegebenes Elektron in die Elektrode eintritt» Dieser Energleaustaueh schafft günstige Bedingungen für die Einführung eines positiven Loches in den Kristall 21, die» wie sich aus den obigen Beispielen ergibt» eine Punktion der Art der Elektrode» d.h. des Inhaltes derjenigen Elektrode ist» die in unmittelbarer Berührung mit der Kristalloberfläohe steht» in welche das positive Loch eintritt· Di· Energiebilanz für den Prozess der Einführung eines positiven Loches

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in die KristaHoberfläehe lässt si oh durch die folgende Gleiohung darstelleni

We + Bx^ I* , (1)

worin Ia die Snergle bedeutet» die zvm Entzug eines Elektrons aus den festen Anthracenkristall 21 unter Bildung eines positiven Loehes in dem festen Kristall erforderlieh 1st» und die gleichseitig ein Slektron e~ an diejenige SIektrede freigibt» die in unmittelbarer Berührung mit der Krlstalloberfläche steht» in welche das positive loch eingeführt wird. We bedeutet die Energie, die erforderlieh ist» um der Slektroäe ein Elektron su entsiehen» oder umgekehrt, die Energie, die you der Slektrode abgegeben wird» wenn sie ein Siektron aufnint· Sx bedeutet diejenige Energie (elektromagnetische Wellenenergie oder thermische Energie) » die de» Kristall tos. auasen her an derjenigen Oberfläche zugeführt wird» in welche der positive Soehstrom eingeführt wird»

lun beträgt bekanntlich die dem Anthracenkristall duroh ultraviolettes üioht von einer Wellenlänge von 3650 £ zugeführte Energie Bx 5 »5 eT· Infolgedessen bewirkt die Zufuhr dieser äusseren Energie Sx su dem Kristall geßäes Gleichung (1), wonach die Sume We + Sx grOsser ist als Ia₉ eine stärke Einführung von positiven Löcharn in den Kristall, wodurch die Leitfähigkeit des Kristalle erhöht wird. Dies erklärt» warm die Stromstärke *1+" in des Beispiel genäse Fig« 6a viel grosser let als die Stromstärke "i+" geaäss flg. 3a. Sa der Kristall verhältnisaässlg durchlässig für Licht von einer WeI-

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OHiGfNAL JNSPECTEO

lenlänge von 4360 £ 1st» ist die den Kristall zugeführte Suseere Energie Ez zu vernachlässigen. Seehalb 1st "i+" in Fig. 8a nicht viel grosser als "i+" in Pig. 3a. Für die Beispiele gemäse Pig. 9a» 10b» 11a und 12b gelten die gleichen Gesichtspunkte.

Bei Abgabe eines Elektrons an die Elektronenakseptorelektrode wandert der positive Lochträger in den Kristall unter dem Einfluss des in dem Kristall bestehenden elektrischen Feldes durch den Kristall but anderen Oberfläche hindurch» d.h. EU der Seite» die in unmittelbarer Berührung mit der negativen Elektrode, der Elektronenspenderelektrode» steht. An der letztgenannten Kristalloberfläche wird ein positives Loch an die negative Elektrode abgegeben, mit anderen Worten, der Kristall empfängt ein Elektron von derjenigen Elektrode, in die der positive Lochst rom aus dem Kristall hineinströmt. Damit aber der Kristall ein Blektron von der negativen Elektrode aufnehmen kann» muss an der letztgenannten Kristalloberfläche die folgende Energiebilanzgleichung erfüllt sein ι

Ia + Ex^. We (2)

Gleichung (2) verlangt» dass die Summe aus der dem Kristall an seiner Oberfläche zugeführt en äusseren Energie Bx und der von dem Kristall infolge der Einführung eines Elektrons in denselben abgegebenen Energie Ia grosser sein muse als die sum Entzug eines Elektrons aus der negativen Elektrode benötigte Energie. Wie später gezeigt wird, ist We »4,2 eT bei Entzug eines Elektrons aus der OE" enthaltenden Elektrode·

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Da Ia = 5,5 eV ist» erfolgt die Abgabe eines positiven Loches an die negative Elektrode immer, sofern nur die Elektrode hinreichend ionisiert ist.

Die obigen Versuche zeigen, dass die Einführung von Elektronen oder positiven Löchern an der in unmittelbarer Berührung mit der Elektrode stehenden Kristalloberfläche erfolgt. Daher enthalten die Gleichungen, die diese Torgänge auadrükken, die Energiebeziehungen der Elektrode und des Kristalls an ihren gegenseitigen Barührungsflachen. Die der Zelle 20 züge führte Energie wird mehr oder weniger stark von den Molekülen der mit der Kristalloberfläche in Berührung stehenden Elektronenakzeptorelektrode absorbiert* Daher soll neben anderen Eigenschaften dieser Elektrode ihre Dicke so gewählt werden, dass die auf sie gerichtete Energie hinreichend stark eindringt, um die Oberfläche des Kristalls zu erregen. Vorzugsweise sollen die Elektrode und die Energie in einer derartigen gegenseitigen Beziehung zueinander stehen, dass die gerichtete Energie .zu der mit den Grenzflächenmolekülen der Elektrode in Berührung stehenden Kristalloberfläche durchdringt, um die maximale Erregung dieser Moleküle zu gewährleisten*

unter Bezugnahme auf Gleichung (1) wurde festgestellt, dass Ia β 5,5 eY 1st. Infolge der Wärmeenergie der Umgebung existiert immer eine geringe Menge an aus serer Energie Ex; für die Zwecke der Gleichungen (1) und (2) hängt jedoch der Wert von Ex davon.ab, ob elektromagnetische Strahlungsenergie zu dem Kristall durchdringt oder nicht, und wenn das der Fall

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ist, ob sie absorbiert wird· Für ultraviolettes Licht von einer Weilenlänge τοη 3650 Ä wurde festgestellt, dass die zugeführte Energie Ez =-- 3,3 eV ist. Weiterhin muss die Sänne Sz ι- We grosser als 5»5 eV sein» damit ein posi tires Loch in den Anthraeenkristall 21 eintreten kann. Bei allen dargestellten Beispielen mit Ausnahme der StrOms "i-ⁿ in Pig· 5b, 11b und 12b besteht die positive Elektrode aus einer 1-molaren lösung von Natriumiodid oder Natriumchlorid in Wasser. Diese Salzlösungen enthalten zwei positive Ionen» nämlich das Hydroniumion (Η,0)⁺ und das Natriumion (Na)⁺. Die negativen Ionen in diesen Salzlösungen, nämlich das Hydrozylion OH", das Chlorion Cl" oder das Jodion J", spielen bei der Abgabe eines Elektrons aus dem Anthracenkristall 21 keine Bolle· Nur die positiven Ionen sind imstande, ein Elektron aufzunehmen, und ausserdem wird das Elektron von demjenigen positiven Ion angezogen, welches bei der Aufnahme eines Elektrons den grössten Energiebetrag abgibt. Bei den oben genannten Salzlösungen zieht das Hydroniumion ELO⁺ das Elektron aus dem Anthracenkr is tall an, und zwar nach folgender Gleichungt

H₃O⁺(aci) + e"(g) » H₂O + -J H₂(g) + We , (3)

wobei We = 4,7 eY ist.

Schreibt man die Gleichung (1) in der Form EzS Ia - We und setzt man für Ia den Wert 5,5 eV und für We den Wert 4»7 eV ein, so sieht man, dass zur Einführung eines poeitlTen Loches in den Kristall Ez grosser sein muss als 0,8 eV. Mit anderen Worten, wenn dem Kristallaolekül eine äuesere Energie

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I H \ 430U

0,8 eY zugeführt wird, ist der Kristall imstande, ein Elektron an die positive Elektrode abzugeben. Diesem Erfordernis ist in den Beispielen gemäss Fig. 6a, 7b, 9a, 10b und 11a reichlich Gentige getan. Die sehr geringen Stromstärken in einigen dieser Beispiele» z«B. in Pig· 5a und 3b, 4a und 4b und 5a, sind auf eine geringe Menge an Wärmeenergie zurückiufOhr en, die den Kristall infolge der Temperatur der Umgebung zugeführt wird·

In allen fällen der Ströee ⁿi-^N in den Beispielen geaäss 71g. 5b» 11b und 12b enthält die positive Elektrode 25 ungeladene Jodatoae und Jodmoleküle sowie Hydroniumionen HjO⁺ und FatriuBionen Ha*· Die negativen Ionen sind für die Erzeugung dieser Strttae unerheblich. In diesen Beispielen wird der IrI-stalloberfläche ein Elektron durch ein Jodatom (oder ein J*"*- Ion) entzogen, weil die durch diesen Prozess in Freiheit gesetzte Energie grosser ist als diejenige» die durch die Entladung eines positiven Ions erzeugt werden würde. Die durch diese Reaktion freigesetzte Energie We beträgt etwa 6,2 eY und wird folgendermassen berechnet!

Ka₄) —> Kg) + 0

Kg) + ·*"<«) > Ι"(β) + 3,2 eY ₍

(4) + 5,0

+ e"(g) I""(ag.) + 6,2 eV

Da We in den Beispielen geaäss Pig. 5b» 11b und 12b grosser ist als Ia, findet die Einführung positiver Löcher selbst dann

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statt, wenn keine äussere Energie Ex zur Einwirkung kamt. Dies erklärt die höhere Stromstärke in fig· 5b, wo Sx praktisch gleich VnIl ist. Die höhere Stromstärke "i-" la fig. erklärt sieh dadurch, dass ein feil der Energie des ultravioletten Lichtes durch den Kristall 21 in form von fluoreszierendem Licht zur Elektrode 23 übertragen wird· Sie verhältnismässig sehr hohe Stromstärke "i-" in fig· 12b ist darauf zurückzuführen, dass der überwiegende Seil der Liehtenergie von einer Wellenlänge von 4360 S von den Jodmolekttlen ig In der Elektrode 23 absorbiert wird, wodurch diese Moleküle in grösserer Menge als bei Baumtemperatur zu Jodatomen 3 dissosiierem.» Aus Gleichung (4) ist ersichtlich» dass durch eine Zunahme von Jodatomen in der positiven Elektrode dem Anthracenkristall mehr Elektronen entzogen werden» wodurch der Stromfluss durch die Zelle 20 messbar erhöht wird.

» Beim Vergleich der Beispiele gemäss fig· 9a und 10b be-.

merkt man» dass die Fatriumohloridelektrode einen höheren. Nutzeffekt hat als die Batriumjodidlusung. Mit anderen Worten» die latriumchloridelektrode erzeugt mehr Strom als die Natrium j odid elektrode, obwohl das Chlorion Cl" und das Jodion J" nicht unmittelbar an dem Prozess der Bildung positiver Löcher beteiligt sind. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben» dass das physikalisch grössere Jodion mehr Energie aus dem optisch erregten Anthracen absorbieren kann» so dass diese Energie nicht für die Ionisierung des Anthracenmoleküls zur Verfügung steht und die Erregungsenergie des Anthracene durch das J~-Ion ausgelöscht wird«

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1414 y 5 υ

Gleichung (2) gibt die EnergiebeZiehung für die Abgabe einos Elektrons an die Kr ist allober fläche durch die in Berührung damit stehend« Slektronenspenderelsktrode wieder» Diejenigen Ionen in der negativen Elektrode, die ästende sind« Elektronen an den Kristall sifesugehen, siud das H OH"* und das Jodion J~ oder das Cixlorion 31"". Bas a Elektron stemmt vaa des Hydroxy lion OH"", ui£ die Einführung des Elektrons findet dann statt, wenn I& * Es gi^saer als We ist» Der Prozess &«s Elektronenentaugs aus &em Hyaxc^yli&n wird durch die folgende Gleichung dargestell^s

OH-(at) - e~(g) λ ^ H₂O - Ί O₂ - We , (5)

wofür We = A,2 eT ist* Wia bereits obe^. angogoboiif hat Ia den Wert 5₉5 eT, und da We kleiner als 5,5 *sT is*# ist die Gleichung (2) iBBEer erfüllt, so d&ss ein Elektron ta den Sriatall eingeführt wird oder positivör Stron in die negative Elektrode einfätrömt, sofern nur ein Hjdroxylion mmea^iiü ist»

Aus d«n Beispielen gestäss Pig« Üb und 5h ergibt sich, dass die Stromstärke "i-^K im letzteren Falle grUeseaordnungsmässig 80ual höher ist als die Stromstärke "'i-^;· im ersteren ■Palle. Dies 1st auf das Jodatom J in der Lösung gemäss Fig· 5b an der Kristalloberfl&che zurückzuführen» welches sioh durch Dissoziation des Jodmoleküls J₂ gebildet hat. Wi@ sich aus Gleichung (4) ergibt, ist die bei Reaktionen dieser Elektrodenart an der Kristalloberfläche freigesetzte Energie We = 6,2 eV, was mehr i.st als das Erfordernis von 5,5 e? für Ia. Das obige Beispiel zeigt, dass der Stromfluss durch den

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Anthracenkristall in einer Sichtung messbar erhöht werden kann» wenn man einen geeigneten Elektronenakzeptor verwendet, der so beschaffen ist, dass er bei Aufnahme eines Elektron« meter ale 5,5 θY abgibt. Bei einem anderen Versuch wurde e*B» die in ?ig. 13 dargestellte Zelle mit Natriumchlorid (FaOl) als negativer Elektrode, einem Anthracenkri stall und eine? L Strung von Cerisulfat Oe(SO^)₂ in Wasser als positiver Elektrode betrieben. Die Zelle lieferte ohne Belichtung eine uä 500 OOOstal grobaare Stromstärke eis eine Seile mit Ssit ohlorid.lösung (HaCl) als positiver Elektrode. Das Ceriion Ce ^lli+ liefert bei Aufnahme eines Elektrons ein Ce¹' '-I cn eine sehr grosse Energiemenge We· Die Stromstärke Her in 13 abgebildeten Zelle wurde auch als Stromstärke ⁿi+" nach ümpolung gesiessen und mit der Stromstärke ⁿi-ⁿ der in Fig. 13 dargestellten Zelle verglichen. Das Verhältnis der beiden Stromstärken "1+ zu ±-ⁿ für die Ceriionenzelle betrug 1 t 10 ·

Man sieht also» dass der Stromfluss durch die Zelle 20 durch Einwirkung einer geeigneten elektromagnetischen Wellenenergie auf die Zelle gesteuert werden kann» besonders wenn die Zelle mit einer starken Elektronenakzeptorelektrode ausgestattet ist« Aus einem Vergleich der Ergebnisse der Figuren 5br 11b und 12b ergibt sich» dass es möglich ist» die Elektronenakzeptorbeschaffenhdit der Elektrode und mithin die Menge des in den Zellenkristall eingeführten Stromes zu steuern» indem man die elektromagnetische Wellenenergie durch Zufuhr ode unterbrechung oder aber durch Änderung ihrer Wellenlänge einregelt. Eine Zelle gemäss der Erfindung kann zur Erzeugung

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chemischer Spannungen verwendet werden· Die Einführung positiver Löcher in den Kristall 2t kann z.B. mit Hilfe einer so starken äusserem Energie erfolgen, dass die Zelle 20 einen Stromfluss durch einen äusseren Leiter liefert» der »it ihren Klemmen 52 und 33 verbunden ist, auch wenn die Stromquelle 28 nicht an die Zelle angeschlossen ist. Bei einem solehen Tersuch erzeugte die Zelle 20 eine photoelektrische Klemmenspannung τοπ 0,5 V, und es wurde ohne Anlegung e&ier äusseren Spannung durch die Stromquelle 28 eine Stromstärke von 20 ζ 10~¹² A beobachtet· Bei diesem Versuch bestsnd die Zelle aus einem Anthraoenkristall, der zwischen einer SatrlumchloriA-lösumg als der einen Elektrode und einer (N&i-r-Jg}-L8su&g als der anderen Elektrode angeordnet war, wobei Lieht von einer Wellenlänge von 3650 £ in die HaCl-Elektrode eisgestrahlt wurde.

Sie hier beschriebene Zelle kann als Gleichrichter verwendet werden, und swar insbesondere als ein Gleichrichter, dessen Kennwerte durch elektromagnetische Snergie, wie Licht, gesteuert werden kOnnen· Je nach der Richtung des Lichteinfalles in die Zelle kennen die Kathode und der Kollektor des Gleichrichters nach Wunsch vertauscht werden, und durch unterbrechung der Lichteinstrahlung kann die Stromleitung des Gleichrichters in beiden Eichtungen unterbrochen werden· Ausseräem kann die Zelle gernäss der Erfindung als guter Leiter in beiden Sichtungen betrieben werden, indem man Licht in beiden Sichtungen in die Zelle einstrahlt. Der Stromfluss in der

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Zelle kann ferner durch Modulierung dee in die Zelle einfallenden Lichts gesteuert werden. Genäse den obigen Beispielen kann die Zelle 20 so betrieben werden, dass sie auch ohne Bestrahlung mit irgendwelchen Licht konstante Gleichrichterkennwerte aufweist» indem man auf einer Seite der Zelle eine geeignete Elektronenakzeptorelektrode verwendet. Obwohl in den Beispielen flüssige Elektroden beschrieben sind» kann »an auch Elektroden aus zähflüssigen Stoffen» geschmolzenen Salzen oder festen Stoffen verwenden» sofern nur gute unmittelbare Kontakte mit den Kristalloberflächen vorhanden sind und die positive Elektrode als guter Elektronenakzeptor wirkt» um die gewünschte Einführung positiver Löcher in den Kristall »u erreichen.

Nach der bevorzugten Aueführungsform der Erfindung soll die Dicke des Kristalls 21 zwischen seinen Kontaktflächen 24 und 25 so klein wie praktisch möglich sein» um den Widerstand des Kristalle gegen den Stromdurchgang gering su halten» da

der Widerstand eine Funktion der Picke 1st. In den obiges Bellst

spielen hatte der Anthracenkristall eine Dicke von 10 ^J cm zwischen seinen Oberflächen 24 und 25. In der in Pig. I dargestellten Zellenanordnung sind die Elektroden 22 und 23 mit Ausnahme der elektrischen Leitung durch den Kristall 21 elektrisch isoliert» und der Kristall ist für wässrige Lösungen undurchlässig. Obwohl beide oben beschriebenen Elektroden Elektrolyse sind, lässt sich die erfindungsgemässe Wirkung auch dann erreichen» wenn die negative Elektrode, d.h. der

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Elektronenspender, aus Metall» ζ.B₉ aua Silben?» besteht, Besser θ Ergebnisse werden jedoch erzielt, «renn beide Elektroden Electrolyte sind»

Die Auswahl des für die S tremieifcungororrichtung verwendeten organischen Stoffe» ja Sinne der Erfindung ist nlehfe auf den Änthracenkristall beschränkt. Es können vielmehr viele «rersehiedene organische Verbindungen mit Erfolg verwendet werden, wie z,B* Naphthalin, Phenanthren» Pyren? Perylen, Pyranthren, Violanthren, Ooronen und praktisch alle polyeyclischen aromatischen Kohlenwaaseretoffe ₉ die molekulare Komplexrerbindungen mit Brom oder Jod bilden* Weitere Beispiele für verwendbare organische Stoffe sind die Verbindungen mit mehreren Ringen im Molekül, die als benzenoide Kohlenwasserstoffe bezeichnet werden, wie Diphenyl, Terphenyl, Quaterphenyl und alle anderen Verbindungen, bei denen längs der ganzen Länge des Kohlenwasser stoffmoleküls eine ununterbrochene Kette von konjugierten Doppelbindungen besteht, oder diejenigen Verbindungen, die linear angeordnete Doppelbindungen enthalten, d„h_e die sogenannten linearen Polyene, ferner die Carotenoide, wie Carotin und Lycopin.

Auch der Elektrolyt, der zur Einführung der positiven Löeher dient, ist nicht notwendigerweise auf die oben angegebenen Salzlösungen beschränkt. Ss wurde 2.B₀ ausgeführt, dass das Ceriion Ce⁺⁺⁺⁺ sich ausgezeichnet für diesen Zweck eignet, und in gleicher Weise ist jede wasserlösliche Verbindung oder jedes wasserlösliche Ion im Sinne der Erfindung geeignet, welches als Oxydationsmittel wirkt. Die Auswahl des jeweiligen

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-Ib-

organlschen Stoffes und dee In Verbindung damit zu verwendenden Elektrolyten zum Aufbau der Zelle 20 soll jedoch so getroffen werden, dass die Gleichungen (1) und (2) erfüllt sind» HLt anderen Worten, wenn die gewählte Kombination von Elektroden und organischem Stoff, die die Zelle 20 bildet, der von den Gleichungen (!) und (2) geforderten Energie genügb, flndub die Einführung positiver Löcher und mithin eine Stromleitung statt, natürlich liefern, wie sich aus den obigen Beispielen ergibt, einige Kombinationen bessere Ergebniese als andere. Der aus den Beispielen abzuleitende Grundgedanke ist der, dass bei dem jeweiligen organischen Stoff ein positives Loch, wenn es erst einmal in den Stoff eingeführt worden ist, sich unter der Wirkung des angelegten elektrischen Feldes frei bewegen kann. Se besteht aber ein Unterschied in der Beweglichkeit der positiven Löcher durch den organischen Stoff hindurch, und diese Beweglichkeit hängt von der Natur des Stoffes ab. Sind jedoch die Energieerfordernisse der Gleichungen (1) und (2) erfüllt, so wird die Einführung positiver Löcher und aithin die Leitfähigkeit stark erhöht.

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Claims (1)

1. Few York University Patentansprüche

   Έ a t e η t a n a ρ r fl c h β

   1« Stromleitungevorrichtung, gekennzeichnet durch einen organischen Stoff mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche» die auf Abstand voneinander stehen, eine in Bezug auf diesen Stoff als Elektronenakzeptor wirkende elektrolytische Elektrode, die mit der ersten Oberfläche des Stoffes in Berührung steht, und eine in Bezug auf den positive Löcher enthaltenden organischen Stoff als Elektronenspender wirkende Elektrode, die Bit der zweiten Oberfläche des Stoffes in Berührung steht·

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Zufuhr von Energie zu der Torrichtung zwecks Steuerung des Stromflusses durch die Vorrichtung.

   3- Torrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Zufuhr von elektromagnetischer Energie einer ausgewählten Wellenlänge zu der Torrichtung zwecke Steuerung des Stromflusses durch die Torrichtung·.

   4· Torrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Energie so gerichtet ist, dass

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   -ir*

   sie in die Elektronenakzeptorelektrode eindringt·

   5· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Energie so gerichtet ist, dass sie durch die Elektronenependerelektrode und den organischen Stoff zu der mit der Elektronenakzeptorelektrode in Berührung stehenden Oberfläche des organischen Stoffes durchdringt·

   6· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronenakzeptorelektrode verhältnismässig dünn ist und die elektromagnetische Energie so gerichtet ist, dass sie in die Elektronenakzeptorelektrode bis mindestens in die . Iahe der mit dieser Elektrode in Berührung stehenden Oberfläche des organischen Stoffes eindringt·

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein« äussere Anordnung zur Zufuhr von Energie zu der Vorrichtung, wobei der organische Stoff und die Energie in einer derartigen gegenseitigen Beziehung zueinander stehen, dass die Leitfähigkeit der Vorrichtung durch Absorption der Energie durch, den organischen Stoff gesteuert wird, so dass auch der Stromfluss durch die Vorrichtung entsprechend gesteuert wird·

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine äussere Anordnung zur Zufuhr von Energie zu der Elektronenakzeptorelektrode , wobei die Energie und die Elektronenakzeprtorelektrode in einer derartigen gegenseitigen Beziehung aneinander stehen, dass die durch die Akzeptorelektrode verursachte Trägereinführung in den organischen Stoff durch Absorp-

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   -IS-

   tion der Energie durch die Akzeptorelektrode gesteuert wird, so dass auch der Stromfluss durch die Vorrichtung entsprechend gesteuert wird.

   9ο Stronleitungsvorrichtung zur Leitung von elektrischem Strom je nach der Polung eines an die Torrichtung angelegten elektrischen Potentials» gekennzeichnet durch einen organischen Stoff mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche» die auf Abstand voneinander stehen» eine mit der ersten Oberfläche in Berührung stehende erste elektrolytische Elektrode und eine mit der zweiten Oberfläche in Berührung stehende zweite Elektrode» wobei der organische Stoff so beschaffen ist, dass er bei der Trägereinführung elektrischen Strom von einer zur anderen Oberfläche leitet.

   10. Torrichtung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Zufuhr elektromagnetischer Energie von ausgewählter Wellenlänge zu der Torrichtung zwecks Steuerung des Stromflusses durch die Vorrichtung.

   11. Torrichtung nach Anspruch 10» dadurch gekennzeichnet» dass die elektrolytische Elektrode in Bezug auf den organischen Stoff ein Elektronenakzeptor ist und der organische Stoff und die elektromagnetische Energie in einer derartigen gegenseitigen Beziehung zueinander stehen» dass die Massenleitfähigkeit durch Absorption der Energie durch den organischen Stoff gesteuert wird·

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   12o Vorrichtung nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet» dass die elektrolytische Elektrode in Bezug auf den organischen Stoff ein Elektronenakzeptor ist und die elektromagnetische Energie und die Elektronenakzeptorelektrode in einer derartigen gegenseitigen Beziehung zueinander stehen, dass die !rägereinftihrung in den organischen Stoff aus der Akzeptorelektrode durch Absorption der Energie durch die Akzeptorelektrode gesteuert wird.

   13» Torrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der elektromagnetischen Energie zu der Torrichtung selektiv derart gerichtet ist, dass die Energie in die Torrichtung durch eine der Elektroden eintritt·

   H. Stromleitungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen organischen Stoff mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die auf Abstand voneinander stehen, eine mit der ersten Oberfläche in Berührung stehende erste elektrolyt is ehe Elektrode» eine mit der zweiten Oberfläche in Berührung stehende zweite Elektrode und eine Anordnung zur Verbindung der Elektroden, mit einer Stromquelle·

   15· Torrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet» dass der organische Stoff ein Anthracenkristall ist»

   16· Torrichtung nach Anspruch 15t dadurch gekennzeichnet» dass die Stromquelle einseitig gerichtet ist» der Kristall *io beschaffen ist, dass er je nach der Polung der Stromquelle elektrischen Strom von einer seiner Oberflächen zur anderen

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   leitet, und die Leitfähigkeit des Kristallee durch den Inhalt derjenigen Elektrode beeinflusst wird, aus der der Strom in den Kristall eintritt·

   17· Stromleitungsvorrichtung zur Leitung von elektrischem Strom entsprechend der Polung eines an die Torrichtung angelegten elektrischen Potentiale» gekennzeichnet durch einen organischen Stoff mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die auf Abstand voneinander stehen, eine mit der ersten Oberfläche in Berührung befindliche erste elektrolytische Elektrode und eine mit der zweiten Oberfläche in Berührung stehende zweite Elektrode, wobei der organische Stoff so beschaffen ist, dass er Strom von einer seiner Oberflächen zur anderen leitet, und die Leitfähigkeit des organischen Stoffes eine Punktion des Inhalts derjenigen Elektrode 1st, von der der Strom in den Stoff eintritt·

   18. Vorrichtung nach Anspruch 14-» gekennzeichnet durch eine äussere Anordnung zur Zufuhr von Energie zwecks Steuerung dee Stromflusses durch die Vorrichtung.

   19· Verfahren zum Steuern des Stromflusses durch eine Stromleitungsvorrichtung, die aus zwei Elektroden und einem organischen Stoff mit einer ersten Oberfläche und einer auf Abstand davon stehenden zweiten Oberfläche besteht, und bei der mindestens eine der Elektroden ein Elektrolyt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Stoff zwischen den Elektroden so angeordnet wird, dass die erste Elektrode mit der er-

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   -U-

   I IVVW

   eten Oberfläche dea Stoffes und die zweite Elektrode mit der zweiten Oberfläche des Stoffes in Berührung steht, der elektrolytischen Elektrode Energie zugeführt wird, so dass sie in Bezug auf den organischen Stoff als Elektronenakzeptor wirkt, und der anderen Elektrode Energie zugeführt wird, so dass sie in Bezug auf den positive Löoher enthaltenden organischen Stoff als Elektronenspender wirkt·

   20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung Energie zugeführt wird, und Aase der organische Stoff und dieee Energie in einer derartigen gegenseitigen Beziehung zueinander stehen, dass die Leitfähigkeit dee organischen Stoffes durch Absorption der Energie durch diesen Stoff gesteuert wird·

   21. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass

   der Vorrichtung elektromagnetische Energie von ausgewählter Wellenlänge zugeführt wird, wobei die Energie und die Elektroner akzep tor elektrode in einer derartigen gegenseitigen Beziehung zueinander stehen, dass die Trägereinführung in den organischen Stoff durch Absorption der Energie durch die Akzeptorelektrode gesteuert wird.

   22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstromfluss durch den organischen Stoff dadurch gesteuert wird, dass dem organise hen Stoff elektromagnetische Energie von ausgewählter Wellenlänge zugeführt wird» indem die Energie ins Innere einer der beiden Elektroden gerichtet wird·

   - 32 - ORJOiNAL INSPECTED

   23« Verfahren stat Steuern des Stroaflusses durch eine Stromleitungsvorrlohtung entsprechend eine» an die Vorrichtung angelegten elektrischen Potential, wobei die Vorrichtung ans zwei Elektroden und eine» organischen Stoff Bit einer ersten Oberfläche und einer «weiten, auf Abstand von der ersten Oberfläche stehenden Oberflaehe besteht und mindestens eine der Elektroden ein Elektrolyt ist, dadurch gekennzeichnet* dass der organische Stoff so zwischen den Elektroden angeordnet wird, dass die erste Elektrode mit der ersten Oberfläche des organischen Stoffes und die zweite Elektrode mit der zweiten Oberfläche des organischen Stoffes in Berührung steht» und dass an die Vorrichtung ein elektrisches Potential derart angelegt wird, dass die elektrolytische Elektrode in Bezug auf den organischen Stoff als Elektronenakzeptor und die andere Elektrode in Bezug auf den positive Locher enthaltenden organischen Stoff als Slektronenspender wirkt·

   24· Vorrichtung naoh Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass den organischen Stoff elektromagnetische Energie von ausgewählter Wellenlänge zugeführt wird, indem die Energie in eine der Elektroden eingestrahlt wird.

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