DE1464276B2

DE1464276B2 - Optoelektronische baueinheit

Info

Publication number: DE1464276B2
Application number: DE19621464276
Authority: DE
Inventors: Hermann Georg Dipl.-Phys. Dr. 5100 Aachen; Koelmans Hein Dr. Eindhoven Grimmeiss (Niederlande). HOIs 3-08
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1961-02-07
Filing date: 1962-02-03
Publication date: 1971-12-30
Also published as: FR1314222A; JPS4010660B1; GB943316A; DE1464276A1; CH391103A; NL260956A; US3217169A

Description

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Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Bau- / = C(JJ)" folgt, worin U die angelegte elektrische

einheit mit einer PN-Rekombinationsstrahlungsquelle Größe, z. B. der Strom oder die Spannung, C eine

und einem mit dieser optisch und/oder elektrisch ge- Konstante und der Exponent η ein Maß für die stär-

koppelten photoleitenden Körper. ker als lineare Zunahme ist. Der Exponent η soll

Optoelektronische Baueinheiten dieser Art sind 5 möglichst viel größer als 1 sein; bei den bekannten

bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 054 179). Bei elektrolumineszierenden Körpern vom ZnS-Typ ist η

ihnen besteht die Strahlungsquelle aus einem elek- bei brauchbaren Strahlungsdichten verhältnismäßig

trolumineszierenden Körper vom ZnS-Typ, in dem klein, nämlich nicht größer als höchstens etwa 4.

die Strahlung durch Felderregung von Elektronen in Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zu-

einem starken Wechselspannungsfeld erzeugt wird. io gründe, diesen Nachteil der bekannten Baueinheit zu

Der photoleitende Körper besteht dabei meistens aus beseitigen und eine optoelektronische Baueinheit der

einem Photowiderstand aus Kadmiumsulfid oder genannten Art zu schaffen, die mit Gleichspannung

Kadmiumselenid. bei niedriger Feldstärke betrieben werden kann und

Es ist weiter bekannt, Galliumphosphid sowohl für die einen außerordentlich hohen Exponenten η auf-PN-Rekombinationsstrahlungsquellen (Philips Res. 15 weist, wobei nötigenfalls, wegen der hohen Strah-Rep., 15 [1960], S. 290 bis 304) als auch für Sperr- lungsdichte, bei verhältnismäßig kleiner Strahlungsschicht-Photoelemente (deutsche Auslegeschrift oberfläche der Widerstand des photoleitenden Kör-1108 344) zu verwenden und bei aus Galliumphos- pers bei verhältnismäßig geringen Änderungen der phid bestehenden Sperrschicht-Photoelementen den dem elektrolumineszierenden Körper zugeführten der Strahlung ausgesetzten Teil des Körpers zusatz- 20 elektrischen Größe über einen großen Widerstandslich mit Störstellen, ζ. B. durch Einbau von über- bereich von z. B. 10⁹ bis 10³ Ohm geändert werden schüssigem Gallium und/oder Zink, zu dotieren. kann und demnach bei verhältnismäßig kleiner Strah-

Eine optoelektronische Baueinheit der genannten lungsoberfiäche eine große Leistung moduliert wer-

Art läßt sich bekanntlich dadurch als Strahlungs- den kann.

modulator oder Strahlungsverstärker verwenden, daß 25 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geder elektrolumineszierende und der photoleitende löst, daß die PN-Rekombinationsstrahlungsquelle Körper elektrisch miteinander gekoppelt, z. B. in eingebaute strahlungslose Rekombinätionszentren Reihe geschaltet werden. Ein auf den photoleitenden; mit einer derartigen Konzentration enthält, daß ihre Körper auftreffendes Strahlungssignal erniedrigt sei- Strahlungsintensität wenigstens über einen Teil des nen Widerstand, so daß die Spannung am elektro- 30 Strombereiches stärker als linear mit dem Strom lumineszierenden Körper zunimmt, dieser also ein durch die Strahlungsquelle zunimmt,
größeres Lichtsignal abgibt. Auch läßt sich eine Unter einer PN-Rekombinationsstrahlungsquelle solche Baueinheit bekanntlich dadurch, als elektri- wird hier wie üblich ein Halbleiterkörper mit wenigscher Modulator oder Verstärker verwenden, daß stens einem PN-Übergang verstanden, bei dem durch der photoleitende Körper optisch mit dem elektro- 35 Anlegen einer Spannung an diesen Übergang, meilumineszierenden Körper gekoppelt wird, d. h., daß stens in Vorwärtsrichtung, die durch Injektion aus diese beiden Körper derart in Bezug aufeinander an- einer Zone herrührenden Ladungsträger auf ihrem geordnet sind, daß die von dem elektrolumineszieren- Weg zur anderen Zone oder nach dem Eintreffen den Körper ausgehende Strahlung auf den photo- dort, mit Ladungsträgern entgegengesetzter Art, entleitenden Körper auftrifft. Der elektrolumineszie- 40 weder über Band-Band-Übergänge oder über vorrende Körper setzt ein ihm zugeführtes elektrisches handene Strahlungszentren rekombinieren. Die bei Eingangssignal in Strahlung um, die beim Auftref- diesen Rekombinationen freigesetzte Energie wird fen auf den photoleitenden Körper m ihm eine Wi- dabei zu einem wesentlichen Teil in Strahlung der derstandsänderung hervorruft, die eine entspre- gewünschten Wellenlänge bzw. Wellenlängen umgechende Änderung seiner Ausgangsspannung zur 45 setzt. Obwohl die Rekombinationen auch über Band-Folge hat. Dadurch, daß bei einem solchen elektri- Band-Übergänge unmittelbar erfolgen können, ist es sehen Modulator neben der elektrischen Kopplung in vielen Fällen erwünscht, in der Umgebung des auch eine elektrische Rückkopplung bzw. beim PN-Überganges Strahlungszentren einzubauen.
Strahlungsverstärker neben der elektrischen Kopp- Unter einem strahlungslosen Rekombinationszenlung auch eine optische Rückkopplung verwendet 50 trum, häufig auch als »Killer«-Zentrum bezeichnet, wird, können optoelektronische Baueinheiten auch wird hier wie üblich ein Zentrum mit einem größeren als elektrisch oder optisch bistabile Schaltelemente Einfangquerschnitt verstanden, über welches die Rewirken. kombination strahlungslos erfolgt, d. h. ohne Erzeu-

Die bei den bekannten optoelektronischen Bau- gung einer in der optoelektronischen Baueinheit einheiten verwendeten elektrolumineszierenden Kör- 55 wirksamen Strahlung, meistens unter Umsetzung der per vom ZnS-Typ haben jedoch den Nachteil, daß frei werdenden Energie in Wärmeenergie im Kristallsie nur mit Wechselspannung betrieben werden kön- gitter.

nen und in ihnen eine hohe elektrische Feldstärke So haben sich unter anderem diejenigen straherzeugt werden muß. Darüber hinaus ist ihre Strah- lungslosen Rekombinationszentren als geeignet erlungsdichte verhältnismäßig gering, so daß bei ge- 60 wiesen, deren Einfangquerschnitt für die zur Regebener abstrahlender Oberfläche nur geringe Lei- kombination injizierten Ladungsträger größer ist, stungen moduliert werden können. z. B. um den Faktor 100, als der Einfangquerschnitt

Für manche Schalteranwendungen ist es wün- für die vorhandenen Ladungsträger entgegengesetz-

schenswert, daß die Strahlungsintensität mit der an- ter Art.

gelegten elektrischen Größe, Spannung oder Strom 65 Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

wenigstens über einen bestimmten Bereich dieser dung bestehen die in die PN-Rekombinations-Strah-

Größe stärker als linear zunimmt, d. h., daß in die- lungsquelle eingebauten strahlungslosen Rekombi-

sem Bereich die Strahlungsintensität der Beziehung nationszentren aus Übergangselementen, wie Eisen

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Der Galliumphosphidkristall 10 enthält, außer 4 mA erfolgt die Rekombination praktisch aus-

einer die P-Leitung in der P-Zone 12 herbeiführen- schließlich über strahlungslose Rekombinationszen-

den Akzeptorkonzentration, für welche z. B. GaI- tren; im Bereich der stärker als linearen Zunahme,

liumlöcher (Überschuß Phosphor) verwendbar sind, von 4 bis etwa 6 mA, werden die strahlungslosen

und außer einer die N-Leitung in der N-Zone 13 5 Rekombinationszentren gesättigt, so daß der Anteil

herbeiführenden Donatorkonzentration, für welche der strahlenden Rekombination über die eingebrach-

z. B. Phosphorlöcher (Überschuß Gallium) verwend- ten Zinkzentren schnell zunimmt. Zink verursacht

bar sind, eine Konzentration von etwa 10¹⁰ pro einen Akzeptorpegel auf etwa 0,4 eV des Valenz-

cm³ GaP an strahlungslosen Rekombinationszentren, bandes. Dieser Pegel ist bei Zimmertemperatur mit

z.B. von Eisen herrührend, und eine Konzentration 10 Elektronen besetzt. Die strahlende Rekombination

von etwa 2 · 10¹⁶ pro cm³ GaP an Strahlungszentren, über diesen Energiepegel kann dadurch erklärt wer-

z. B. Zink. Ein solcher Galliumphosphidkristall kann den, daß die injizierten Löcher mit Elektronen aus

dadurch hergestellt werden, daß die Galliumbestand- dem Zinkpegel rekombinieren. Dazu werden Elek-

teile in einer Menge von 10 g, verunreinigt mit Eisen, tronen aus dem Leitungsband unter Abgabe eines

und die Phosphorbestandteile in einer Menge von 15 Energiequantums von etwa 1,8 eV zugeführt, was

3 g in einem geschlossenen Quarzrohr in einem Dop- einer gemessenen Wellenlänge von etwa 7000 A bei pelofen erhitzt werden, um zunächst eine Lösung maximaler Emission entspricht.

von Phosphor in Gallium zu bilden. Dazu wird das Der Wert der Stromstärke, bei dem die stärker als

eine Ende des Quarzrohres, welches das Gallium lineare Zunahme in der Kennlinie auftritt, fällt mit enthält, auf etwa 1220°C und das andere Ende, in 20 der Sättigung-der strahlungslosen Rekombinationsdem sich der Phosphor befindet, auf etwa 43O⁰G Zentren praktisch zusammen. Diese Sättigung tritt erhitzt. Bei langsamer Abkühlung der entstandenen bei einer Stromstärke
Gallium-Phosphor-Lösung, in der ein Überschuß an

Gallium vorhanden ist, kristallisieren aus der Lösung r _ Q-' C

Galliumphosphidkristalle in einer Galliumphase aus. 25 ' ' _τ

Das Phosphor enthaltende Rohrende wird daraufhin

entfernt und an das das Reaktionsprodukt enthal- auf, wobei α eine Proportionalitätskonstante, C die tende RbHrstück ein zweites, 200 mg Zink enthalten- Konzentration an strahlungslosen Rekombinationsdes Rohrende nach Entlüftung dicht angeschmolzen. Zentren und r die Rekombinationszeit dieser Zentren Das das Reaktionsprodukt enthaltende Rohrende 30 darstellt. Im erwähnten Falle eines strahlungslosen wird dann für etwa V2 Stunde auf 1220° C und das Rekombinationszentrums mit eimen größeren EinZink enthaltende Rohrende auf 500⁰C erhitzt. Da- fangquerschnitt für die injizierten Ladungsträger als bei geht ein Teil des Zinkes in dem. bei 1220° C wie- für die Ladungsträger entgegengesetzter Art gilt für der geschmolzenen Reaktionsprodukt in Lösung. diese Rekombinationszeit
Nach Abkühlung wird dann das Reaktionsprodukt 35

in einem Platintiegel in einer verdünnten Salzsäure- _ 1

lösung auf etwa 100° C erhitzt, um die abgetrennten J_1n '

Galliumphosphidkristalle aus der Galliumphase zu

isolieren. Bei einer Spektralanalyse der so entstan- wobei k die Einfangwahrscheinlichkeit des Zentrums denen Kristalle zeigt sich, daß sie etwa 10⁶ Atome 40 für einen Ladungsträger entgegengesetzter Art nach Eisen und etwa 2 · 10^1β Atome Zink pro cm³ ent- Einfangen eines injizierten Ladungsträgers und η die halten. Aus ihnen wird dann ein Kristall ausgesucht, für die Zuführung zum Rekombinationszentrum verbei dem ein PN-Übergang quer über den Kristall fügbare Konzentration an vorhandenen Ladungsträverläuft. gern entgegengesetzter Art darstellt. Der Strom-

Nach dem Anbringen eines aus einer Legierung 45 Stärkebereich, in dem die stärker als lineare Zunahme von 50 °/o Indium und 50 % Gallium bestehenden auftritt, kann demnach durch Herabsetzung bzw. ErKontaktes auf beiden Seiten des PN-Überganges wird höhung der Konzentration C oder der Anzahl freier zwischen den Kontakten eine Gleiqhspannung εο an- Ladungsträger η auf eine niedrigere Stromstärke bzw. gelegt, daß der positive Pol mit der P-Zone verbun- höhere Stromstärke verschoben werden,
den ist. Dabei wird bei hinreichend großer Strom- 50 Nach dem Erreichen der Sättigung, d. h. über etwa stärke, z. B. 10 mA, in der Umgebung des PN-Uber- 10 mA, verläuft die Strahlungsintensität praktisch in ganges eine orangenrote Strahlung emittiert. Darauf linearem Verhältnis zur Stromstärke, wie es aus wird bei Zimmertemperatur die Strahlungsintensität F i g. 2 ersichtlich ist.

als Funktion der den Kontakten zugeführten Strom- Der Galliumphosphidkristall wurde darauf in der

stärke gemessen. 55 in Fig. 1 dargestellten optoelektronischen Bauein-

In Fi g. 2 ist dieser Zusammenhang graphisch heit mit optischer Kopplung zwischen dem photodargestellt, wobei die Stromstärke / in Ampere hori- empfindlichen Körper 3 und der Strahlungsquelle 10 zontal auf logarithmischer Skala und die Strah- über die Glaszwischenwand 8 angebracht. Zwischen lungsintensität S in willkürlichen Einheiten vertikal, den Zuführungsleitern 4 und 6 wurde der elektrische ebenfalls auf logarithmischer Skala, aufgetragen sind. 60 Leitwert G in Ohm-¹ als Funktion der der Strah-Die Strahlungsoberfläche beträgt etwa lmm². Erst lungsquelle 10 über die Zuführungsleiter 15 und 17 bei einer Stromstärke von etwa 4 mA tritt eine meß- zugeführten Stromstärke gemessen,
bare Strahlungsintensität auf. In einem Bereich von In F i g. 3 ist dieser Zusammenhang graphisch dar-

4 bis etwa 6 mA nimmt die Strahlungsintensität star- gestellt, wobei die Stromstärke / durch die Strahker als linear mit einem Exponenten η von etwa 20 65 lungsquelle in A horizontal auf logarithmischer zu. Bei weiterer Erhöhung der Stromstärke nimmt Skala und der Leitwert G in Ohm - ¹ vertikal, gleichdie Strahlungsintensität praktisch in linearem Ver- falls in logarithmischer Skala, aufgetragen sind. Wie hältnis zur Stromstärke zu. Im Bereich von 0 bis es aus dieser Figur ersichtlich ist, nimmt der Leit-

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oder Kobalt. Strahlungslose Rekombinationszentren per und ihre Aktivierung werden, wie bei optoelekkönnen jedoch auch durch Kristallfehler gebildet ironischen Baueinheiten üblich, meist derart gewählt, werden. daß wenigstens ein in der Baueinheit vorhandener

Bei einer in der optoelektronischen Baueinheit photoleitender Körper für die von wenigstens.'einer nach der Erfindung verwendbaren PN-Rekombina- 5 in der Vorrichtung vorhandenen Strahlungsquelle ertionsstrahlungsquelle tritt die stärker als linear mit zeugte Strahlungswellenlänge bzw. Strahlungswellendem Strom zunehmende Strahlungsintensität in einem längen photoempfindlich ist. Dazu kann z. B. eine Strombereich auf, der einer Anzahl injizierter La- Infrarotstrahlung oder sichtbare Strahlung erzeudungsträger entspricht, bei der die strahlungslosen gende PN-Strahlungsquelle mit einem für Infrarot Rekombinationszentren gesättigt werden. Nachdem 10 bzw. im betreffenden sichtbaren Wellenlängenbereich bei niedriger Stromstärke die Rekombination im empfindlichen Photoleiter kombiniert werden. Ber wesentlichen nur über die strahlungslosen Rekombi- sonders günstige Ergebnisse werden mit einer PN-nationszentren erfolgt, wird bei weiterer Zunahme Strahlungsquelle mit einem Halbleiterkörper aus des Stromes und einer entsprechend proportionalen Galliumphosphid in Kombination mit einem photo-Zunahme der injizierten Ladungsträger ein Bereich 15 empfindlichen Körper aus CdS oder CdSe erzielt,
erreicht, in dem eine mit zunehmender Sättigung an- Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

steigende Zahl von injizierten Ladungsträgern über Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel .näher erdie strahlenden Übergänge, z. B. strahlende Rekom- läutert. Es zeigt . .

binationszentren, zu rekombinieren beginnt, so daß Fig. 1 schematisch im Schnitt eine Ausführungs-

die Strahlungsintensität sehr schnell, und zwar star- 20 form einer optoelektronischen Baueinheit nach der ker als linear, mit dem Strom durch die Strahlungs- Erfindung;

quelle zunimmt. Ist vollständige Sättigung erreicht, Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen, der

so nimmt die Strahlungsintensität in wesentlich ge- Strahlungsintensität und der Stromstärke der bei der ringerem Maße, d. h. praktisch proportional zum optoelektronischen Baueinheit nach F i g. 1 verwen-Strom, zu. Der Mechanismus der Injektion und Re- 25 detenPN-Rekombinationsstrahlungsquelle; , ...
kombination von Ladungsträgern in einer solchen Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem

PN-Rekombinationsstrahlungsquelle macht es mög- Leitwert G des photoempfindlichen Körpers und lieh, wie dies auch die Praxis bestätigt hat, auf ein- dem Strom durch die Strahlungsquelle der optöelekfache Weise in einem bestimmten Strombereich einen ironischen Baueinheit nach Fig. 1. ' . ,'..''

hohen Exponenten« mit einem Wert von z. B. 20 30 Bei der in Fig. 1 dargestellten optoelektronischen zu erreichen. Baueinheit nach der Erfindung befinden sich innerWegen des großen Einfangquerschnitts strahlungs- halb der Hülle, die aus der innen polierten Alumiloser Rekombinationszentren ist es möglich, durch niumkappe 1 und der aus. Bakelit bestehenden HaI-die Wahl einer hinreichend großen Konzentration terungsplatte 2 besteht, die PN-Rekombinationsdieser Zentren zu erreichen, daß die Rekombination 35 strahlungsquelle und der photoleitende Körper. Der zunächst stets über die strahlungslosen Zentren und photoleitende Körper 3 besteht z. B. aus einer gebei höheren Strömen über strahlende Übergänge er- preßten und gesinterten CdS-Scheibe, die mit etwa folgt. Bei der optoelektronischen Baueinheit gemäß 10 -* Atomen Cu pro Molekül CdS und einer prakder Erfindung kann dies auf einfache Weise dadurch tisch gleichen Konzentration an Gallium aktiviert ist. sichergestellt werden, daß gemäß einer weiteren Aus- 40 Die Scheibe 3 ist auf ihrer Oberseite in der für Photo-r gestaltung der Erfindung das Produkt der Konzen- widerstände üblichen Weise mit zwei kammförmig tration der eingebauten strahlungslosen Rekombina- ineinander greifenden dünnen aufgedämpften Elektionszentren und des Einfangquerschnittes dieser trodenschichten aus Gold versehen, die elektrisch Zentren viel größer ist als das entsprechende Pro- _gut leitend über eine Silberpasteschicht 5 mit dem dukt der Strahlungszentren. 45 kupfernen Zuführungsleiter 4 bzw. über eine-Silber-

Bei Verwendung eines Band-Band-Überganges als pasteschicht 7 mit dem kupfernen Zuführungsleiter 6 strahlender Übergang kann, wenn das erwähnte Pro- verbunden sind. Die Elektrodenschichten selbst sind dukt der strahlungslosen Zentren groß gewählt wird, deutlichkeitshalber nicht dargestellt. ...

gleichfalls erreicht werden, daß die Wahrscheinlich- Der photoleitende Körper 3 liegt an der Innern

keit einer strahlenden Band-Band-Rekombination 50 fläche einer kappenförmigen Glaszwischenwand 8 an, bei geringer Injektion klein ist gegenüber der strah- die im übrigen mit einem Gießharz 9 vollgegossen ist. lungslosen Rekombination. Die Zuführungsleiter 4 und 6 des Photowiderstandes

Die Konzentration der strahlungslosen Rekombi- sind durch das Harz 9 und die Halterungsplatte 2 nationszentren kann im Prinzip zwischen weiten nach außen geführt. '..··"

Grenzen gewählt werden, insbesondere zwischen 10¹² 55 Auf der Zwischenwand 8 befindet sich die PN- und 10²⁰ pro cm³. Sie kann z. B. 10¹⁰ pro cm³ be- Rekombinationsstrahlungsquelle, die aus einem Galtragen. In einem bestimmten Falle ist die anzuwen- liumphosphidkristall in Form einer praktisch kreisdende Konzentration unter anderem von der Art des förmigen Scheibe 10 mit einem Durchmesser von Zentrums, insbesondere von dessen Einfangquer- etwa 3 mm und einer Stärke von etwa 0,2.mm beschnitt, von der Wahrscheinlichkeit des verwendeten 60 steht. Der PN-Übergang 11 zwischen der P-leitenden strahlenden Übergangs und von der gewünschten Zone 12 und der N-leitenden Zone 13 erstreckt sich Lage des Strombereiches abhängig, in der der star- quer durch die Scheibe 10. Mit'der P-Ieitenden Zone ker als lineare Anstieg auftritt, da bei größerer Kon- 12 und der N-leitenden Zone 13 sind über aus "einer zentration an strahlungslosen Rekombinationszentren Indium-Gallium-Legierung (50% In, 50% Ga) bedie Sättigung erst bei höherer Stromdichte erreicht 65 stehende Kontakte 14 und 16 Zuführungsleiter 15 wird. und 17 verbunden. Diese aus Kupfer bestehenden

Die Halbleitermaterialien für die PN-Rekombi- Zuführungsleiter sind durch die Halterungsplatte 2 nationsstrahlungsquelle und den photoleitenden Kör- herausgeführt.

wert G von einem besonders niedrigen Wert von etwa 2 ■ 10-⁹ Ohm-¹ im Bereich von 3 bis 6,5 mA bereits auf etwa 10~⁴ Ohm-¹ zu, während G bei einem Wert von etwa 20 mA bereits auf 10~³ Ohm-¹ zugenommen hat.

Eine optoelektronische Baueinheit mit optischer Kopplung zwischen dem photoempfindlichen Körper und der Strahlungsquelle und einer solchen stark ansteigenden Kennlinie ist vorteilhaft anwendbar, unter anderem als empfindlicher, mit kleinen Stromänderangen steuerbarer elektrischer Schalter, oder als elektrischer Verstärker mit großer differentieller Verstärkung.

Eine optoelektronische Baueinheit nach der Erfindung ist nicht nur als elektrischer Modulator bzw. Verstärker, sondern auch vorteilhaft dadurch als Strahlungsmodulator verwendbar, daß an Stelle einer optischen Kopplung eine elektrische Kopplung, z. B. eine elektrische Reihenschaltung, zwischen dem photoleitenden Körper und der PN-Strahlungsquelle benutzt wird. Durch Zuführung eines kleineren Strahlungssignals zum Photoleiter ist es dann möglich, eine größere Änderung der Strahlungsenergie der PN-Strahlungsquelle zu erreichen.

Dadurch, daß bei der als elektrischer Verstärker bzw. als Strahlungsverstärker ausgebildeten optoelektronischen Baueinheit nach der Erfindung gleichzeitig eine elektrische Rückkopplung bzw. eine optische Rückkopplung vorgesehen wird, kann man zuverlässig wirkende bistabile elektrische bzw. optische Schaltelemente verwirklichen, die mit kleinen Stromänderungen bzw. kleinen Strahlungsenergieänderungen geschaltet werden können.

Schließlich wird noch bemerkt, daß die Erfindung nicht auf das gegebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So können andere für optoelektronische Baueinheiten übliche Anordnungen verwendet werden und z. B. mehr als eine Strahlungsquelle mit einem oder mehreren photoleitenden Körpern kombiniert werden.

Der PN-Übergang in der PN-Strahlungsquelle kann auf an sich bekannte Weise als abrupter Übergang oder als allmählicher Übergang über eine hochohmige oder eigenleitende Zwischenschicht verlaufen. Die Strahlungsquelle läßt sich selbstverständlich auch aus anderen Halbleitermaterialien, wie z. B. Gallium, Aluminiumphosphid oder Siliziumkarbid, herstellen. Es müssen dann photoleitende Körper aus Materialien verwendet werden, die für die von den elektrolumineszierenden Körpern aus den genannten Materialien erzeugte Strahlung empfindlich sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Optoelektronische Baueinheit mit einer PN-Rekombinationsstrahlungsquelle und einem mit dieser optisch und/oder elektrisch gekoppelten photoleitenden Körper, dadurch gekennzeichne t,' daß die PN-Rekombinationsstrahlungsquelle eingebaute strahlungslose Rekombinationszentren mit einer derartigen Konzentration enthält, daß ihre Strahlungsintensität wenigstens über einen Teil des Strombereiches stärker als linear mit dem Strom durch die Strahlungsquelle zunimmt.

2. Optoelektronische Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PN-Rekombinationsstrahlungsquelle aus Galliumphosphid und der photoleitende Körper aus Kadmiumsulfid oder Kadmiumselenid bestehen.

3. Optoelektronische Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt der eingebauten Konzentration an strahlungslosen Rekombinationszentren und des Einfangquerschnitts dieser Zentren größer ist als das entsprechende Produkt der Strahlungszentren.

4. Optoelektronische Baueinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebauten strahlungslosen Rekombinationszentren durch Übergangselemente, wie Eisen oder Kobalt, gebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109 553/181