DE1539482C3 - Elektrolumineszierende Halbleiterlampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrolumineszierende Halbleiterlampe mit zwei außenliegenden Zonen desselben Leitfähigkeitstyps und mit einer dazwischenliegenden Zone des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, die je einen gleichrichtenden Übergang mit den ihr benachbarten Zonen bildet, der in Flußrichtung gepolt Strahlung aussendet.

Solche bekannten Halbleiterlampen (deutsche Auslegeschrift 1 048 346) weisen zwei gleichartige PN-Übergänge auf und senden daher bei verschiedener Polung Strahlung gleicher Wellenlänge aus.

Es ist bekannt (Electronics vom 25. 10. 1963, S. 43), elektrolumineszierende Halbleiterlampen aus Galliumphosphid herzustellen und mit Zink oder Sauerstoff zu dotieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiterlampe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie die visuelle Anzeige vier verschiedener Farbeindrücke ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Halbleiterlampe eine visuelle Anzeige vier verschiedener Zustände gibt, und zwar durch Emission einer Strahlung mit nur der einen Wellenlänge, durch die Emission einer Strahlung mit nur der anderen Wellenlänge, durch gleichzeitige Emission von Strahlung sowohl mit der einen als auch mit der anderen Wellenlänge und durch abwechselnde Emission von Strahlung der einen und der anderen Wellenlänge. Auf diese Weise können bei der Halbleiterlampe aus Galliumphosphid die vier Zustände durch Emission von rotem Licht, grünem Licht, von rot-grünem Mischlicht und von abwechselnd grünem und rotem Licht angezeigt werden.

Die Halbleiterlampe kann auch in opto-elektronischen Vorrichtungen verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Halbleiterlampe,

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung zur Ausnutzung von drei der vier visuellen Anzeigezustände mit einer Halbleiterlampe nach Fig. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte Halbleiterlampe besteht aus einer N-leitenden Zone 1 aus Galliumphosphid und zwei P-leitenden Zonen 2 und 3, die ebenfalls aus Galliumphosphid bestehen und mit Kontakten 4 und 5 aus Molybdän oder Tantal versehen sind. Die Zone 3 besteht aus Galliumphosphid, das in einer Sauerstoffatmophäre mit starker Zinkdotierung gewachsen ist. Die Zone 1 ist dadurch hergestellt, daß Galliumphosphid epitaxial auf dem mit Zink dotierten Galliumphosphid aufgewachsen und nach Entfernung überflüssiger Teile stark mit Zinn dotiert worden ist. Die Zone 2 ist durch Legieren mit einer Gold-Zink-Legierung (4 Gewichtsprozent Zink) hergestellt. Der Kontakt 4 ist mit der Gold-Zink-Legierung überzogen und an der Zone 2 befestigt. Die unbedeckte Oberfläche der Zone 3 und der Kontakt 5 sind mit einer Aluminium-Zink-Legierung (4 Gewichtsprozent Zink) überzogen. Der Kontakt 5 ist an der Zone 3 befestigt. Der Anschlußkontakt an die Zone 1 ist nicht dargestellt.

Die Halbleiterlampe strahlt rotes Licht ab, wenn eine Rekombination am Übergang 1, 3 stattfindet, und grünes Licht, wenn die Rekombination am Übergang 1, 2 stattfindet.

F i g. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer Halbleiterlampe nach Fig. 1, in der sie rotes Licht, grünes Licht oder abwechselnd grünes und rotes Licht ausstrahlen kann. Die Schaltungsanordnung enthält eine Gleichspannungsquelle 6, eine Wechselspannungsquelle 7, einen Schalter 8 zum Einschalten der Quelle 6 oder der Quelle 7 und einen Schalter 9 zum Einschalten der Quelle 6 in der einen oder der anderen Polung. Die Quelle 6 liefert z. B. eine Spannung von 10 V und die Quelle 7 eine Spannung mit einem Effektivwert von 10 V. Es sind Vorschaltwiderstände 10 und 11 vorgesehen, die je einen Wert von 100 Ohm haben. Die PN-Übergänge lassen genügend Strom in Sperrichtung durch, so daß eine besondere Verbindung mit der Zone 1 nicht erforderlich ist. (Es ist jedoch selbstverständlich möglich, eine solche Verbindung mit dem Anschlußkontakt der Zone 1 herzustellen.) Wird in dieser Schaltung ein PN-Übergang in der Sperrichtung und der andere PN-Übergang in Vorwärtsrichtung vorgespannt, so wird am letztgenannten Übergang eine sichtbare Strahlung erzeugt.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 kann einen Teil einer Mehrfach-Lampenanordnung bilden, die ein zweifarbiges Fernsehbild erzeugt. Dabei ist ein gemeinsamer Kontakt 4 vorgesehen, der die Form einer sich über die gesamte Oberfläche der Zonen 2 aller Lampen erstreckenden Platte hat.

Die Abmessungen einer einzelnen Halbleiterlampe können 0,1 · 0,1 · 0,1 cm³ betragen. Die Dicke der Zonen 1, 2 und 3 beträgt dabei 50 jim, 50 μΐη bzw. 20 μηι.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrolumineszierende Halbleiterlampe mit zwei außenliegenden Zonen desselben Leitfähigkeitstyps und mit einer dazwischenliegenden Zone des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, die je einen gleichrichtenden Übergang mit den ihr benachbarten Zonen bildet, der in Flußrichtung gepolt Strahlung aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen aus Galliumphosphid bestehen, die mittlere, N-leitende Zone mit Zinn dotiert ist, die beiden äußeren P-leitenden Zonen verschieden stark mit Zink dotiert sind, und die stärker mit Zink dotierte Zone zusätzlich mit Sauerstoff dotiert ist, und daß alle drei Zonen mit Anschlußkontakten versehen sind.