DE1547105A1

DE1547105A1 - Mechanical-electrical converter

Info

Publication number: DE1547105A1
Application number: DE19661547105
Authority: DE
Inventors: Nathanson Harvey C; Sulak Lawrence R
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1965-10-28
Filing date: 1966-10-28
Publication date: 1969-10-02
Also published as: BE688889A; GB1128318A

Description

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Vl-*: ^22 München, den 2 8, OKt. 1966 Vl- *: ^ 22 Munich, the 2 8, OCT. 1966

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Westinghou.se Electric Corporation in East Pittsburgh, Pa. , VSTAWestinghou.se Electric Corporation in East Pittsburgh, Pa. , VSTA

Mechanisch-elektrischer WandlerMechanical-electrical converter

Die Erfindung betrifft einen mechanisch-elektrischen Wandler auf Halbleiterbasis, der insbesondere zur Konstruktion von Mikrophonen, Schallplatten-Tonabnehmern, Beschleunigungsmessern, Druckmessern und dgl. anwendbar ist.The invention relates to a mechanical-electrical converter based on semiconductors, which is used in particular for the construction of microphones, Record pickups, accelerometers, pressure gauges and the like. Applicable.

Ein Hauptanwendungsgebiet liegt auf dem Gebiet der Tonabnehmer für Schallplatten. Die meisten bekannten Tonabnehmerarten haben gewisse Nachteile, insbesondere hinsichtlich der Wiedergabetreue. Kristalltonabnehmer haben einen hohen Ausgangswiderstand und einen hohen Platzbedarf. Magnetostriktive, dynamische und Wirbelstromtonabnehmer beruhen auf magnetischen Erscheinungen und sind deshalb empfindlich gegen vom Plattentellerantriebsmotor ausgehendes Brummen. Kondensatortonabnehmer haben zwar grundsätzlich einen hervorragenden Frequenzverlauf, benötigen aber spezielle Oszillatorschaltungen, die ihrerseits große Abstimm- und Stabilitätsprobleme stellen. A main area of application is in the field of pickups for records. Most common types of cartridges have certain disadvantages, particularly in terms of fidelity. Crystal pickups have a high output resistance and a high space requirement. Magnetostrictive, dynamic and eddy current pickups are based on magnetic phenomena and are therefore sensitive to anything emanating from the turntable drive motor Hum. Capacitor pickups basically have an excellent frequency response, but require special oscillator circuits, which in turn pose great problems of coordination and stability.

Es sind auch schon verschiedene Eigenschaften von Halbleitern verwendet worden, um mechanische Bewegungen in entsprechende elektrische Signale umzusetzen. Beispielsweise ist ein Transistor-Various properties of semiconductors have also been used to induce mechanical movements to convert electrical signals. For example, a transistor

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milcrophon bekannt, bei dem die Bewegungen der Mikrophonmembran den auf den Halbleiter zwischen seinem Emitter und seinem Kollektor ausgeübten Druck verändern. Diese Druckschwankungen dienen zur Steuerung des Verstärkungsfaktors des Transistors entsprechend den Membranbewegungen. Bei einem anderen bekannten Transistormikrophon werden die Verstärkungsschwankungen eines Transistors als Punktion seiner Temperatur ausgenützt, sine Wärmequelle, z. eine Hitzdrahtschleife, schwingt im Takt der Membranbewegungen vor dem Transistor hin und her. Ferner ist ein durch mechanische Schwingungen beeinflußtes Magnetfeld verwendet werden, um den durch einen Halbleiter verlaufenden Magnetfluß zu ändern, der seinerseits ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Nach einem weiteren bekanntgewordenen Vorschlag kann die mechanische Bewegung mit einem Halbleiterkörper durch Veränderung des Abstandes zwischen den Kontakten der Emitter- und Kollektorzone des HaIbieiterkörpers festgestellt werden.known milcrophon, in which the movements of the microphone membrane change the pressure exerted on the semiconductor between its emitter and its collector. These pressure fluctuations are used to control the gain factor of the transistor according to the membrane movements. In another known transistor microphone the gain fluctuations of a transistor are used as a puncture of its temperature, sine heat source, z. a hot wire loop, oscillates in time with the membrane movements back and forth in front of the transistor. Furthermore, a magnetic field influenced by mechanical vibrations can be used to generate the to change magnetic flux passing through a semiconductor, which in turn generates a corresponding electrical signal. To Another proposal that has become known can be the mechanical movement with a semiconductor body by changing the distance between the contacts of the emitter and collector zones of the semiconductor body to be established.

Die sämtlichen bekannten mechanisch-elektrischen Wandler mit Halbleitervorrichtungen haben jedoch den großen Nachteil, daß sie im Vergleich zu auf der elektromagnetischen Induktion oder auf der Piezoelektrizität beruhenden Wandlern unempfindlich sind. Ferner ist es fraglich, ob druck- oder temperaturempfindliche Halbleiter als Mikrophone oder Tonabnehmer einwandfrei arbeiten können, weil sie möglicherweise Remanenzerscheinungen zeigen.However, all known mechanical-electrical converters with semiconductor devices have the great disadvantage that they are insensitive compared to transducers based on electromagnetic induction or piezoelectricity. It is also questionable whether pressure- or temperature-sensitive semiconductors work properly as microphones or pickups because they may show residual phenomena.

Andererseits haben aber mechanisch-elektrische Wandler mit Halbleitervorrichtungen auch erhebliche Vorteile. Sie können nämlichOn the other hand, however, have mechanical-electrical converters with semiconductor devices also significant benefits. Because you can

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äußerst robust und in Miniaturausführung gebaut werden. Die entsprechenden Tonabnehmer können wegen ihrer Kleinheit mit äußerst gexunger Kasse hergestellt werden, wodurch die Abtastung wesentlich verbessert wird.extremely robust and built in miniature design. The corresponding Because of their small size, pickups can be manufactured with an extremely flexible cash register, which makes the scanning essential is improved.

Aufgabe der Erfindung ist demgemäß die Schaffung eines mechanischelektrisehen Wandlers mit einer Halbleiteranordnung, der erheblich empfindlicher als die bekannten Wandler dieser Art ist, möglichst geringe Remanenzerscheinungen zeigt und keine komplizierten mechanischen Übertragungsglieder aufweist.The object of the invention is accordingly to create a mechanical-electrical system Converter with a semiconductor arrangement that is considerably more sensitive than the known converter of this type, if possible shows little remanent phenomena and no complicated mechanical ones Has transmission members.

Der erfindungsgemäße mechanisch-elektrische Wandler mit einer Halbleiteranordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch bewegliche Teil elektrostatisch mit einer vom Oberflächenpotential steuerbaren Halbleiteranordnung derart in Wechselwirkung steht, daß das Oberflächenpotential von den mechanischen Bewegungen beeinflußt wird.The mechanical-electrical converter according to the invention with a semiconductor arrangement is characterized in that the mechanical the moving part interacts electrostatically with a semiconductor arrangement controllable by the surface potential in such a way that that the surface potential is influenced by the mechanical movements will.

Die vom Oberflächenpotential steuerbare Halbleiteranordnung kann zu einer integrierten Schaltung gehören, die andere passive und aktive Schaltungselemente enthält, da die Herstellung vom Oberflächenpotential steuerbarer Halbleiter mit der Technik integrierter Schaltungen vereinbar ist.The semiconductor arrangement controllable by the surface potential can belong to an integrated circuit, the other passive and contains active circuit elements, since the production of semiconductors that can be controlled by the surface potential is integrated with the technology Circuits is compatible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Halbleiteranordnung mindestens zwei Elektroden, zwischen denen ein elektrischesAccording to a preferred embodiment, the semiconductor arrangement has at least two electrodes, between which an electrical one

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Signal auftritt, dessen Größe von den Oberflächenpotential-Schwankungen abhängt, die durch elektrostatische Wechselwirkung mit dem beweglichen Teil in einer Oberflächenzone des Halbleiterkörpers induziert werden. Diese elektrostatische Wechselwirkung kann dadurch erreicht werden, daß eine Spannungsquelle zwischen den beweglichen Teil und die eine Elektrode der Halbleiteranordnung gelegt wird und so ein elektrisches Feld zwischen dem beweglichen Teil und der aktiven Oberflächenzone des Halbleiters erzeugt.Signal occurs, the size of which depends on the surface potential fluctuations depends on the electrostatic interaction with the moving part in a surface zone of the semiconductor body be induced. This electrostatic interaction can be achieved by having a voltage source between the movable part and the one electrode of the semiconductor device is placed and so an electric field between the movable Part and the active surface zone of the semiconductor generated.

An dem beweglichen Teil kann eine Abtastnadel befestigt sein, die den Schallplattenrillen folgt, oder der bewegliche Teil ist mit einer Membran verbunden, die in einem ,Schallfeld liegt.A stylus that follows the record grooves or is the movable part can be attached to the movable part connected to a membrane that lies in a sound field.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin sind:The invention is explained below with reference to the drawing. Here are:

Fig.1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wandlers,1 shows a perspective illustration of an exemplary embodiment a converter according to the invention,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 mit schematischer Darstellung weiterer Schaltungselemente,Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1 with a schematic Representation of further circuit elements,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, 3 shows a perspective illustration of another embodiment of the invention,

Fig. 4 eh Schnitt längs der Linie IV-IV mit weiteren Schaltungselementen, 4 eh section along the line IV-IV with further circuit elements,

Fig. 5 ein Ersatzschaltbild der Fig. 4,FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of FIG. 4,

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Fig. 6 eine schematisehe Darstellung eines erfindungsgemäßen Tonabnehmers im Zusammenwirken mit einer Schallplatte,Fig. 6 is a schematic representation of an inventive Pickup in interaction with a record,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten Mikrophons,7 shows a schematic representation of a structure constructed according to the invention Microphones,

Fig. 8 ein Teilschnitt der Anordnung nach Fig. 7 und8 shows a partial section of the arrangement according to FIGS. 7 and

Fig. 9 eine graphische Darstellung des FrequenzVerlaufs bei Verwendung eines Wandlers nach Fig. 1 .9 shows a graphical representation of the frequency profile at Use of a converter according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt z. B. einen Wandler 10 gemäß der Erfindung mit einem Träger 12, der einen Fortsatz 14 aufweist, an dem eine Halbleiteranordnung 20 befestigt ist. Im einzelnen befindet sich die Halbleiteranordnung 20 auf einer Fläche 16 des Fortsatzes 14, während an der Rückseite desselben Kühlrippen 18 angebracht sind. Ein an dem Träger 12 befestigter Pfosten 40 dient zur Halterung eines beweglichen Teils 30, der parallel zu der Halbleiteranordnung 20 verläuft. Der bewegliche Teil 30 besteht aus einem in den Pfosten 40 eingespannten Abschnitt 34, einem Kondensatorplattenabschnitt 32, der parallel im Abstand zu einer leitenden Platte 23 auf der Halbleiteranordnung 20 verläuft, und einem als Nadelhalter ausgebildeten Abschnitt 36, der eine Abtastnadel 38 trägt. Die Nadel passt in die Schallplattenrillen und besteht aus dauerhaftem Material , z. B. Saphir oder Diamant. Der Abschnitt 36 ist um 90 ° gegen den Abschnitt 32 verdreht, damit durch die Querbewegungen der Nadel 38 der Abstand zwischen dem Abschnitt 32 und der leitenden Platte 23 verändert werden kann. Der bewegliche Teil 30 kannFig. 1 shows e.g. B. a converter 10 according to the invention with a Carrier 12, which has an extension 14 on which a semiconductor arrangement 20 is attached. In detail there is the semiconductor arrangement 20 on a surface 16 of the extension 14, while cooling fins 18 are attached to the rear of the same. One at the support 12 attached post 40 is used to hold a movable part 30, which runs parallel to the semiconductor arrangement 20. The movable part 30 consists of one in the post 40 clamped section 34, a capacitor plate section 32, which is parallel at a distance from a conductive plate 23 on the Semiconductor arrangement 20 runs, and one designed as a needle holder Section 36 which carries a stylus 38. The needle fits into the record grooves and is made of durable material , e.g. B. sapphire or diamond. The section 36 is rotated by 90 ° with respect to the section 32, thus by the transverse movements of the needle 38 the distance between the section 32 and the conductive Plate 23 can be changed. The movable part 30 can

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aus einer starren Metalleiste bestehen, die den im Schallplattenbetrieb auftretenden Schwingungen widersteht. Ferner kann ein Anschlag 46 an der Oberfläche 16 des Trägers 12 angebracht sein, um eine Berührung zwischen der leitenden Platte 23 und dem beweglichen Teil 30 zu verhindern und den kleinsten Abstand zwischen diesen Teilen genau festzulegen.consist of a rigid metal strip that supports the record operation resists vibrations. Furthermore, a stop 46 can be attached to the surface 16 of the carrier 12 in order to to prevent contact between the conductive plate 23 and the movable part 30 and the smallest distance between them Share exactly.

Die Halbleiteranordnung 20 enthält ein Substrat 22, das unmittelbar auf der Oberfläche 16 des Trägers 12 befestigt ist. Das Substrat 22 besteht aus einem Halbleitermaterial, z. B. Silizium und ist mit einer Schicht 25 eines Isoliermaterials, z. B. Siliziumdioxyd, überzogen, das nicht nur die Halbleiteroberfläche stabilisiert, sondern auch dieselbe von der leitenden Platte 23 isoliert . Im Substrat 22 sind zwei halbleitende Zonen 27 und 28 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ausgebildet. Beispielsweise ist das Substrat 22 p-leitend, während die Zonen 27 und 28 n-leitend sind. Sie dienen als Quelle und Senke eines Unipolartransistors Wie Fig. 2 zeigt, sind ein Ohmscher Kontakt 48 und ein Ohmscher Kontakt 50 durch die Isolierschicht 25 hindurch zu der Halbleiterzone 27 bzw. der Halbleiterzone 28 geführt. Bei einem Unipolartransistor kann bekanntlich die Stromleitung eines zwischen den Halbleiterzonen 27 und 28 befindlichen Kanals 21 durch das Potential einer an der Oberfläche befindlichen Steuerelektrode 23 moduliert werden. Diese ist erfindungsgemäß als Kondensatorplatte ausgebildet, der die Kondensatorplatte 32 des beweglichen Teils in veränderlichem Abstand gegenübersteht. Infolgedessen wird die Stromleitung des Kanals 21 durch die Lage des beweglichen Teils 30The semiconductor arrangement 20 includes a substrate 22, which is directly is attached to the surface 16 of the carrier 12. The substrate 22 consists of a semiconductor material, e.g. B. silicon and is coated with a layer 25 of an insulating material, e.g. B. silicon dioxide, coated, which not only stabilizes the semiconductor surface, but also isolates it from the conductive plate 23 . Two semiconducting zones 27 and 28 of opposite conductivity type are formed in the substrate 22. For example the substrate 22 is p-conductive, while the zones 27 and 28 are n-conductive are. They serve as the source and drain of a unipolar transistor. As shown in FIG. 2, there is an ohmic contact 48 and an ohmic contact Contact 50 through the insulating layer 25 to the semiconductor zone 27 or the semiconductor zone 28 out. In the case of a unipolar transistor, as is known, the power line between the Semiconductor zones 27 and 28 located channel 21 is modulated by the potential of a control electrode 23 located on the surface will. This is designed according to the invention as a capacitor plate, which the capacitor plate 32 of the movable part faces at a variable distance. As a result, the conduction of the duct 21 is determined by the position of the movable part 30

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beeinflußt. Die leitende Platte 23 besitzt einen verbreiterten Teil 24, der parallel zum Kondensatorplattenabschnitt 32 des beweglichen Teils 30 verläuft, sowie einen schmalen Portsatz 26, der sich über dem Kanal 21 befindet und die Steuerelektrode desselben darstellt.influenced. The conductive plate 23 has a widened one Part 24, which runs parallel to the capacitor plate section 32 of the movable part 30, as well as a narrow set of ports 26, which is located above the channel 21 and the control electrode of the same represents.

Gemäß Fig. 2 ist eine Spannungsquelle 56 zwischen Erde und den beweglichen Teil 30 eingeschaltet, während Widerstände 52 und 54 parallel zur ^öpannungsquelle 56 zwischen dem beweglichen Teil 30 und Erde liegen. Die Verbindungsstelle der Widerstände 52 und 54 ist mit der leitenden Platte 23 verbunden. Eine weitere Spannungsquelle 60 ist über einen Lastwiderstand 58 mit dem Ohmschen Kontakt 50 verbunden, der an der Halbleiterzone 28 anliegt, während der Ohmsche Kontakt 48 der Halbleiterzone 27 seinerseits geerdet ist. Das am Widerstand 58 auftretende Ausgangssignal wird über einen Kopplungskondensator 62 einem Niederfrequenzverstärker 64 bekannter Art zugeführt. Ggf. können die Schaltungselemente des Niederfrequenzverstärkers 64 mit der Halbleiteranordnung 20 zu einer integrierten Schaltung zusammengefaßt werden, die z. B. in bekannter Weise in das Substrat 22 einbezogen ist. Ein solcher integrierter Verstärker mit seinen Zuleitungen und Ableitungen 42 ist in Fig. 1 bei 44 angedeutet.Referring to FIG. 2, a voltage source 56 between the earth and the moving part 30 is turned on, while resistors 52 and 54 are parallel to the ^ö pannungsquelle 56 between the movable part 30 and the earth. The junction of the resistors 52 and 54 is connected to the conductive plate 23. Another voltage source 60 is connected via a load resistor 58 to the ohmic contact 50, which is applied to the semiconductor zone 28, while the ohmic contact 48 of the semiconductor zone 27 is in turn grounded. The output signal appearing at resistor 58 is fed via a coupling capacitor 62 to a low-frequency amplifier 64 of a known type. If necessary, the circuit elements of the low-frequency amplifier 64 can be combined with the semiconductor device 20 to form an integrated circuit which, for. B. is included in the substrate 22 in a known manner. Such an integrated amplifier with its leads and leads 42 is indicated in FIG. 1 at 44.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Anwendung der Erfindung ist der Wandler 10 an einem Tonabnehmerarm 168 befestigt, so daß die Abtastnadel 38 in den Rillen 164 einer Schallplatte 162 laufen kann,In the application of the invention shown in FIG. 6, the transducer is 10 attached to a pickup arm 168 so that the stylus 38 can run in the grooves 164 of a record 162,

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die auf einem Plattenteller 160 auflegt. Die Rillen 164 erteilen der Abtastnadel 38 eine Schwingbewegung in Seitenrichtung, wie der Pfeil in Fig. 1 zeigt. Diese Bewegung wird durch den beweglichen Teil 30 in einen veränderlichen Abstand zwischen dem Abschnitt 32 und dem verbreiterten Abschnitt 24 der leitenden Platte 23 umgesetzt. Die auf den Teilen 32 und 23 befindliche Ladung ist proportional zur Kapazität zwischen diesen beiden Platten und der von der Spannungsquelle 56 gelieferten Betriebsspannung. Die Kapazität eines Plattenkondensators ist bekanntlich gleich dem Produkt der absoluten Dielektrizitätskonstante und der kleineren Fläche der beiden Platten, geteilt durch den Plattenabstand. Da nun der Abstand zwischen den Platten -32 und 23 schwankt, schwankt auch die Kapazität und damit die Ladung der Platte 23· Diese Ladung induziert eine Ladung im Oberflächenteil des Kanals 21, wodurch eine Inversionsschicht erzeugt wird, wobei die induzierten Ladungen in der Kanalzone und damit die effektive Leitfähigkeit derselben entsprechend den LadungsSchwankungen der Platte 23 moduliert werden. Die Bildung dieser Inversionsschicht, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Oberflächenschicht vom η-Typ ist, welche die η-leitenden Zonen 27 "und 28 überbrückt, wird begleitet von einer Zunahme der effektiven Leitfähigkeit zwischen diesen beiden Zonen und damit zwischen den Elektroden 50 und 48. Durch die Modulation der effektivan Leitfähigkeit zwischen den Elektroden 48 und 50 ergibt sich eine entsprechende Ausgangsspannung, die am Ausgangswiderstand 58 abfällt und somit ein Maß für die Kapazitätsänderung und damit für die Bewegungen des beweglichen Teils 30 ist.which hangs on a turntable 160. Grant the grooves 164 the stylus 38 oscillates in the lateral direction, as the arrow in FIG. 1 shows. This movement is made possible by the moving Part 30 implemented in a variable distance between the section 32 and the widened section 24 of the conductive plate 23. The charge on parts 32 and 23 is proportional to the capacitance between these two plates and the Operating voltage supplied by the voltage source 56. As is well known, the capacitance of a plate capacitor is equal to the product the absolute dielectric constant and the smaller area of the two plates divided by the plate spacing. There now the distance between the plates -32 and 23 fluctuates, fluctuates also the capacity and thus the charge of the plate 23 · This charge induces a charge in the surface part of the channel 21, whereby an inversion layer is generated, the induced charges in the channel zone and thus the effective conductivity of the same according to the charge fluctuations of the plate 23 are modulated. The formation of this inversion layer, which in the illustrated embodiment is a surface layer of the η-type, which the η-conductive zones 27 ″ and 28 bridged, is accompanied by a Increase in the effective conductivity between these two zones and thus between electrodes 50 and 48. Due to the modulation the effective conductivity between the electrodes 48 and 50 results in a corresponding output voltage that is applied to the output resistance 58 drops and thus a measure of the change in capacitance and so that 30 is for the movements of the movable part.

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Bei einem ausgeführten Beispiel wurde eine Gleichspannung von etwa 45 Volt an den beweglichen Teil 30 angelegt,,um die Kanalzone 21 zu polarisieren. Am Lastwiderstand 58 ergab sich ein resultierendes Ausgangssignal von etwa 0,5 mV, wenn die Abtastnadel 38 eine normale Schallplatte abtastete. Die am beweglichen Teil 30 liegende Vorspannung der Spannungsquelle wird im allgemeinen je nach den geoemtrischen Verhältnissen zwischen 10 und 100 Volt liegen.In an example carried out, a DC voltage of about 45 volts is applied to the movable part 30, around the canal zone 21 polarize. At the load resistor 58 there was a resulting output signal of approximately 0.5 mV when the stylus 38 scanned a normal record. The most moving Part 30 lying bias of the voltage source is generally depending on the geometric conditions between 10 and 100 volts.

Grundsätzlich ist die Elektrode 23 nicht erforderlich, da die Modulation der Kanalzone 21 durch direkte elektrische Wechselwirkung zwischen dem Abschnitt 32 und der Kanalzone zustande kommen kann. Da aber die effektive Kapazität zwischen der Kanalzone 21 und dem Teil 30 meist sehr klein ist, wurde die leitende Platte mit dem verbreiterten Abschnitt 24 angebracht. Sie ergibt eine vergrößerte Kapazität im Zusammenwirken mit dem beweglichen TeilIn principle, the electrode 23 is not required, since the modulation of the channel zone 21 is due to direct electrical interaction can come about between the section 32 and the channel zone. But since the effective capacity between the channel zone 21 and the part 30 is mostly very small, the conductive plate with the widened portion 24 was attached. She makes one increased capacity in interaction with the moving part

Wenn die leitende Platte 23 nicht an eine äußere Spannungsquelle angeschlossen wäre, könnten Streuströme zwischen den Elektroden und 50 auftreten, die verhältnismäßig hohe Potentiale auf der leitenden Platte 23 aufbauen und dadurch die Vorspannung der Halbleiteranordnung 20 beeinflussen. Zur Stabilitätsverbesserung ist die leitende Platte 23 an eine feste Spannungsquelle gelegt, die unter Zuhilfenahme der Widerstände 52 und 54 die Spannungsquelle 56 sein kann. Haben die Widerstände 52 und 54 sehr hohe Werte, z. B. mehr als etwa 10 MOhm, so liegt das Gleichspannungspotential der Platte fest, ohne die auf dieser Platte 23 ausgebildete WechselspannungIf the conductive plate 23 were not connected to an external voltage source, stray currents could occur between the electrodes and 50 occur, which build up relatively high potentials on the conductive plate 23 and thereby the bias of the semiconductor device 20 affect. To improve stability, the conductive plate 23 is connected to a fixed voltage source, which is below The voltage source 56 can be used with the aid of the resistors 52 and 54 can. If the resistors 52 and 54 have very high values, e.g. B. more than about 10 MOhm, the DC potential of the plate is without the alternating voltage formed on this plate 23

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zu beeinflussen. Der erforderliche Widerstandswert kann aufgrund der Bedingung abgeschätzt werden, daß der kapazitive Signalstrom zwischen den Platten 32 und 23 bzw. der ICanalzone 21 wesentlich größer als der Ableitungsstrom durch einen der Widerstände 52 und 54 sein soll. Der Widerstandswert E muß deshalb groß gegen den Wert —^ gemacht werden. Hierbei ist <~> die Kreisfrequenz, die der niedrigsten zu übertragenden Frequenz entspricht. Hat z. B. C den Wert von etwa 1pF und ist die niedrigste Übertragungsfrequenz etwa 50 Hz, so soll R mehr als 1000 MOhm haben. Es wurde jedoch gefunden, daß bereits Werte in der Größenordnung von 10 MOhm ausreichende Resultate geben.to influence. The required resistance value can be estimated based on the condition that the capacitive signal current between the plates 32 and 23 or the IC channel zone 21 is to be significantly greater than the leakage current through one of the resistors 52 and 54. The resistance value E must therefore be made large compared to the value - ^ . Here, <~> is the angular frequency that corresponds to the lowest frequency to be transmitted. Has z. B. C has the value of about 1pF and the lowest transmission frequency is about 50 Hz, then R should have more than 1000 MOhm. However, it has been found that values in the order of magnitude of 10 MOhm already give sufficient results.

Der Werkstoff des beweglichen Teils 30 muß folgende Bedingungen erfüllen. 1) soll mindestens der Kondensatorplattenabschnitt 32 elektrisch leitend sein; 2) soll der Teil 30 federnd, aber so nachgiebig sein, daß er die geforderten Bewegungen genau ausführt; 3) soll der Abstand zwischen der Kondensatorplatte 32 und der feststehenden Platte 23 so gering wie möglich gemacht werden können. Man wird den Abstand etwa im Bereich zwischen 0,01 und 0,25 mm wählen; bei einem ausgeführten Beispiel hatte der Teil 30 einen Abstand von 0,025 mm von der Platte 23· Geeignete Werkstoffe für den Teil 30 sind z. B. Phosphorbronze, Chrom und wolfram.The material of the movable part 30 must meet the following conditions. 1) at least the capacitor plate section 32 be electrically conductive; 2) the portion 30 should be resilient but flexible enough to accurately perform the required movements; 3) it should be possible to make the distance between the capacitor plate 32 and the fixed plate 23 as small as possible. The distance will be chosen approximately in the range between 0.01 and 0.25 mm; in one example carried out, part 30 had one Distance of 0.025 mm from the plate 23 · Suitable materials for the part 30 are e.g. B. phosphor bronze, chrome and tungsten.

Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Halbleiteranordnung 120 besteht aus einem Substrat 122, z. B. aus Silizium, worauf sich eine Isolierschicht 124, z. B. aus SiIi-Figs. 3 and 4 show another embodiment of the invention. The semiconductor device 120 consists of a substrate 122, e.g. B. made of silicon, upon which an insulating layer 124, e.g. B. from SiIi-

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ziumdioxyd, befindet. Es sind mehrere Halbleiterzonen 126, 127 und 128 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp wie das Substrat 122 · in demselben ausgebildet (siehe Fig. 4), so daß sich zwischen benachbarten Halbleiterzonen jeweils Kanalzonen befinden, also eine Kanalzone 121 zwischen den Halbleiterzonen 127 und 128 und eine Kanalzone 123 zwischen den Halbleiterzonen 126 und 127· Die Halbleiterzonen sind über Ohm'sche Elektroden 138, 139 und 140 zugänglich. Ein beweglicher Teil 130 ist z. B. mittels eines daran angeformten Lappens 134 an einer Auflage 133 befestigt. Der bewegliche Teil 130 besitzt einen Kondensatorplattenabschnitt 132, der sich über der Halbleiterzone 127 und Teilen der beiden Kanalzonen 121 und 123 befindet. Eine Scliallplattennadel 137 ist in einem Abschnitt 136 des beweglichen Teils 130 so befestigt, daß die Schallplattenrillen ähnlich wie in Fig. 6. abgetastet werden können.ziumdioxyd, is located. There are several semiconductor zones 126, 127 and 128 of the opposite conductivity type as the substrate 122 formed in the same (see Fig. 4), so that between adjacent Semiconductor zones are each channel zones, that is, a channel zone 121 between the semiconductor zones 127 and 128 and one Channel zone 123 between the semiconductor zones 126 and 127 · The semiconductor zones are accessible via ohmic electrodes 138, 139 and 140. A movable part 130 is e.g. B. by means of an integrally formed thereon Flap 134 attached to a support 133. The moving part 130 has a capacitor plate portion 132 which extends over the Semiconductor zone 127 and parts of the two channel zones 121 and 123 is located. A disk needle 137 is in a portion 136 of the movable part 130 attached so that the record grooves similar as in Fig. 6 can be scanned.

Gemäß Fig. 4 ist der bewegliche Teil 130 mittels einer zwischen ihm und Erde eingeschalteten Spannungsquelle 149 positiv vorgespannt. Die Ohmsche Elektrode 140 der Halbleiterzone 128 ist über einen Widerstand 146 und eine Gleichspannungsquelle 147 mit Erde verbunden und außerdem unmittelbar an eine Ausgangsklemme 151 angeschlossen. Die Ohmsche Elektrode 138 ist einerseits an die andere .Ausgangsklemme 151 angeschlossen und andererseits über einen Widerstand 144 und eine Gleichspannungsquelle 148 mit Erde verbunden. Die Ohmsche Elektrode 139 an der mittleren Halbleiterzone 127 ist geerdet.According to Fig. 4, the movable part 130 is by means of an intermediate voltage source 149 connected to it and ground is positively biased. The ohmic electrode 140 of the semiconductor zone 128 is over a resistor 146 and a DC voltage source 147 connected to ground and also directly connected to an output terminal 151. The ohmic electrode 138 is one hand to the other .Output terminal 151 connected and on the other hand via a resistor 144 and a DC voltage source 148 connected to ground. The ohmic electrode 139 on the central semiconductor zone 127 is grounded.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispieles wird an Hand derThe operation of this embodiment is based on the

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Fig. 5 kurz erläutert. Infolge der seitlichen Bewegung des Teils 130 (siehe den Pfeilrin Fig. 4) ergibt sich eine Leitfähigkeitsänderung der Kanalzonen 121 und 123« Bei einer Linksverschiebung in Fig. 4 des beweglichen Teils 130 wird nämlich die Leitfähigkeit der Kanalzone 121 zwischen den Ohmschen Elektroden 139 und 140 erhöht, da die Inversionsschicht längs der an die Isolierschicht 124 in der Kanalzone 121 angrenzenden Oberfläche verstärkt wird. Bei einer Rechtsbeugung des Teils 130 wird umgekehrt die inversionsschicht in der Kanalzone 123 verstärkt und dadurch die Leitfähigkeit zwischen den Ohmschen Elektroden 138 und 139 erhöht. In Fig.5 sind die Leitfähigkeiten in den Kanalzonen 121 und 123 durch die Impedanzen 153 und 154 ausgedrückt. Bei einer Linksbewegung des beweglichen Teils 130 wird also die Leitfähigkeit der Impedanz 153 erhöht bzw. deren Widerstandswert verringert und die am Außenwiderstand 146 und der Impedanz 153 abfallende Spannung der Vorspannungsquelle 147 verteilt sich anders derart, daß die Spannung an der Impedanz 153 abnimmt und damit eine geringere Ausgangsspannung an der linken Klemme 151 auftritt. Ebenso nimmt bei einer Rechtsbewegung des beweglichen Teils 130 der Widerstandswert der Impedanz 154 ab, so daß die Spannung an der rechten Klemme 151 abnimmt. Die Anordnung ist also auf seitliche Verschiebungen des Teils 130 parallel zur Oberfläche der Halbleiteranordnung empfindlich, während die Einflüsse von Vertikalbewegungen des Teils 130 durch die Symmetrie der beiden Kanalzonen 121 und 123 sich gegenseitig aufheben.Fig. 5 briefly explained. As a result of the lateral movement of the part 130 (see the arrow in FIG. 4), there is a change in conductivity of the channel zones 121 and 123 « namely, in Fig. 4 of the movable part 130, the conductivity becomes of the channel zone 121 between the ohmic electrodes 139 and 140 increases, since the inversion layer is along the to the insulating layer 124 in the channel zone 121 adjacent surface is reinforced. When the part 130 is bent to the right, the inversion layer is reversed in the channel zone 123 and thereby increases the conductivity between the ohmic electrodes 138 and 139. In Fig. 5 the conductivities in the channel zones 121 and 123 are expressed by the impedances 153 and 154. Moving the movable part 130 becomes the conductivity of the impedance 153 increases or decreases its resistance value and that of the external resistance 146 and the impedance 153 falling voltage of the bias voltage source 147 is distributed differently in such a way that the voltage at the impedance 153 decreases and thus a lower output voltage occurs at the left terminal 151. Likewise takes with one Moving the movable part 130 to the right, the resistance value of the impedance 154 decreases, so that the voltage at the right terminal 151 decreases. The arrangement is therefore sensitive to lateral displacements of the part 130 parallel to the surface of the semiconductor arrangement, while the influences of vertical movements of the part 130 due to the symmetry of the two channel zones 121 and 123 are mutually exclusive lift.

Zur Herstellung der Halbleiteranordnung 120 nach Fig. 3 und 4 kannFor the production of the semiconductor arrangement 120 according to FIGS. 3 and 4 can

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s. 3. folgendermaßen vorgegangen werden. Auf dem Substrat 122see 3. proceed as follows. On the substrate 122

in vom p-Typ werden Halbleiterzonen 126, 127 und 128Vbekannter Weise durch Oxydabdeckung und Diffusion ausgebildet, so daß sich ein Unipolartransistor mit Inversionsschicht ergibt, der mehrere Kanalzonen 121 und 123 mit einer Länge von etwa 6 Mikron aufweist. Nach den Diffusionsvorgängen wird die Isolierschicht 124 durch erneute Oxydation der Oberfläche des Substrats 122 gebildet und es werden Zugangsöffnungen für die Anbringung der Ohmschen Elektroden ausgespart. Dann werden die Ohmschen Elektroden 138, 139 und 140 erzeugt, indem zuerst eine 2 000 Angström dicke Aluminiumschicht und dann eine 2 000 Angström dicke Silberschicht auf die ganze Oberfläche der Isolierschicht 124 aufgedampft werden. Die Aluminiumschicht dient zur Ohmschen Kontaktierung der Halbleiterzonen, während die Silberschicht zur einwandfreien Anbringung des beweglichen Teils 130 dient. Die Süber-Aluminiumschicht wird dann selektiv weggeätzt, so daß nur die Ohmschen Elektroden 138» 139 und 140 und eine Fußplatte 133 übrig bleiben, auf welcher der Abschnitt" 134 des Teils 130 angebracht werden kann. Nun wird eine Abdeckung, deren Dicke dem gewünschten Abstand des Teils 130 von der Oberfläche der Isolierschicht 124 im Ruhezustand entspricht» ausgebildet, woraufhin eine zweite Abdeckung mit einer Aussparung für den Abschnitt 134 des Teils 130 aufgebracht wird» Die Abdeckung hält den beweglichen Teil 130 während des Anlötens an die'Fußplatte 133 in der richtigen Lage parallel zur Isolierschicht. Bei einer Ausführungsform bestand der bewegliche Teil 130 aus Wolfram und war mit einer etwa 2 Mikron dicken Goldschicht überzogen, um das Anlöten zu erleichtern. Ein Lot aus einer Indxum-Blei-Zinn-in p-type semiconductor regions 126, 127 and 128 are known in the art formed by oxide cover and diffusion, so that a unipolar transistor with an inversion layer results, which has several channel zones 121 and 123 about 6 microns in length. After the diffusion processes, the insulating layer 124 is renewed Oxidation of the surface of the substrate 122 is formed and it become access openings for the attachment of the ohmic electrodes left out. Then the ohmic electrodes 138, 139 and 140 produced by first applying a 2,000 angstrom thick layer of aluminum and then a 2,000 angstroms thick layer of silver on top of it Surface of the insulating layer 124 are vapor-deposited. The aluminum layer is used for ohmic contacting of the semiconductor zones, while the silver layer for perfect attachment of the movable part 130 is used. The over-aluminum layer will then selectively etched away so that only the ohmic electrodes 138 » 139 and 140 and a base plate 133 remain on which the Section "134 of the part 130 can be attached. Now a Cover, the thickness of which corresponds to the desired distance of the part 130 from the surface of the insulating layer 124 in the idle state » formed, whereupon a second cover with a recess for section 134 of part 130 is applied »The cover holds the movable part 130 during the soldering to the footplate 133 in the correct position parallel to the insulating layer. at In one embodiment, the movable part 130 was made of tungsten and was coated with a layer of gold about 2 microns thick make soldering easier. A solder made from an indxum-lead-tin-

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legierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 160 ⁰C, das einen Durchmesser von 0,5 mm und eine Dicke von 0,025 mn hatte, wurde zwischen die Fußplatte 133 und den Teil 13C gebracht. Die Anordnung wurde etwa 20 Sekunden auf 185 C erwärmt, wodurch sich der Abschnitt 134 des Teils 130 fest mit der Fußplatte 133 verlötete. Anschließend wurden die Abdeckungen der I sol leitschicht wieder entfernt.Alloy with a melting point of about 160 ^° C., which had a diameter of 0.5 mm and a thickness of 0.025 mm, was placed between the base plate 133 and the part 13C. The assembly was heated to 185 ° C. for about 20 seconds, as a result of which the section 134 of the part 130 was firmly soldered to the base plate 133. The covers of the I sol conductive layer were then removed again.

Fig. 7 und 8 zeigen ein erfinduno ,..emäß aufgebautes Mikrophon. Es besitzt ein topfförmiges Gehäuse 180, worin sich eine Halbleiteranordnung 220 befindet, an der ein beweglicher Teil 230 angebracht ist, der an der Spitze einer kegelförmigen Membran 182 befestigt ist. Die Membran 182 überspannt die öffnung des Gehäuses 180 und besitzt einen gewellten Rand 184, der am Rand des Gehäuses 18O befestigt ist. Die Halbleiteranordnung 220 ist in der Höhlung des Gehäuses 180 mittels eines Ringes 234 befestigt. 7 and 8 show a microphone constructed according to the invention. It has a pot-shaped housing 180, in which there is a semiconductor device 220 is located, to which a movable part 230 is attached, which is at the tip of a conical membrane 182 is attached. The membrane 182 spans the opening of the housing 180 and has a corrugated edge 184, which at the edge of the housing 18O is attached. The semiconductor device 220 is fastened in the cavity of the housing 180 by means of a ring 234.

Gemäß Fig. 8 besteht die Halbleiteranordnung 220 aus einem p-leitenden Substrat 222 mit eindiffundierten η-leitenden Halbleiterzonen 227 und 226« Auf dem Substrat 222 befindet sich eine Isolierschicht 224, durch die Qhmsche Elektroden 238 und 239 hindurchgehen, die mit den Halbleiterzonen 226 und 227 verbunden sind. Zwischen den Halbleiterzonen 226 und 227 befindet sich eine Kanalzone 221 , deren Leitfähigkeit in der oben erläuterten Weise durch die Lage des beweglichen Teils 230 moduliert werden kann. Im Betrieb bringen die auf die Membran 182 einfallenden SchallwellenAccording to FIG. 8, the semiconductor arrangement 220 consists of a p-conducting Substrate 222 with diffused η-conductive semiconductor zones 227 and 226 «. An insulating layer is located on substrate 222 224, through which Qhm electrodes 238 and 239, which are connected to the semiconductor regions 226 and 227, pass. A channel zone is located between the semiconductor zones 226 and 227 221, the conductivity of which can be modulated in the manner explained above by the position of the movable part 230. Operational bring the sound waves incident on the membrane 182

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dieselbe zum Schwingen und die Schwingungen werden auf den beweglichen Teil 230 übertragen. Durch die Bewegungen des Teils 230 senkrecht zur Oberfläche der Halbleiteranordnung 220 (Fig. 8) wird die Leitfähigkeit der Kanalzone 221 moduliert, so daß ein elektrisches Ausgangssignal an den Klemmen 236 zwischen den Ohmschen Elektroden 230 und 239 abgenommen werden kann.the same to vibrate, and the vibrations become on the movable ones Part 230 transferred. As a result of the movements of the part 230 perpendicular to the surface of the semiconductor arrangement 220 (FIG. 8) the conductivity of the channel zone 221 is modulated, so that a electrical output signal at terminals 236 between the ohmic Electrodes 230 and 239 can be removed.

Fig. 9 zeigt eine graphische Darstellung des Frequenzverhaltens eines Wandlers nach Fig. 1. Es wurde hierbei eine Prüfschallplatte mit konstanter Abspielgeschwindigkeit verwendet und ein Frequenzfilter war an den Ausgang des Wandlers angeschlossen. Die Kurve 72 zeigt die gemessene Ausgangsspannung, wobei O db einer Ausgangsspannung von etwa 70 ix Volt bei einer Abtastgeschwindigkeit von 1cm/sek mit 1 000 Hz entspricht. Nach einer Korrektur zur Berücksichtigung des konstanten Geschwindigkeitsverlaufs der Schallplatte von -6 db am oberen Ende des Spektrums und des Oktaveneffekts von +6 db des Filters und der Vorverzerrung am unteren Ende des Spektrums ergab sich die korrigierte Kurve 70. Sie zeigt, daß die Frequenzkonstanz der Ausgangsspannung - 5 db unterhalb 50 kHz beträgt, also einen außerordentlich weiten Frequenzbereich umfaßt.FIG. 9 shows a graphic representation of the frequency behavior of a transducer according to FIG. 1. A test record with constant playback speed was used and a frequency filter was connected to the output of the transducer. Curve 72 shows the measured output voltage, O db corresponding to an output voltage of approximately 70 ix volts at a scanning speed of 1 cm / sec at 1000 Hz. After a correction to take into account the constant speed profile of the record of -6 db at the upper end of the spectrum and the octave effect of +6 db of the filter and the predistortion at the lower end of the spectrum, the corrected curve 70 resulted. It shows that the frequency constancy of the Output voltage - 5 db below 50 kHz, thus covering an extraordinarily wide frequency range.

Statt des beschriebenen Unipolartransistors kann jede andere vom . Oberflächenpotential beeinflußbare Halbleiteranordnung erfindungsgemäß verwendet werden. Als solche kann z. B. ein bipolarer Flächentransistor dienen. In den obigen Beispielen beruhte die Wirkungsweise der Anordnung auf der Bildung bzw. der Beeinflussung einer sogenannten Inversionsschicht an der Oberfläche. Es können aber auchInstead of the unipolar transistor described, any other from. Surface potential influenceable semiconductor arrangement can be used according to the invention. As such, e.g. B. a bipolar junction transistor to serve. In the above examples, the mode of operation of the arrangement was based on the formation or influence of a so-called inversion layer on the surface. But it can also

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bei bipolaren Transistoren mit Emitter-, Basis- und Kollektorzonen Oberflächenbereiche durch Einwirkung elektrischer Felder geschaffen oder beeinflußt werden, indem eine Änderung der Rekombinationsgeschwindigkeit der Minoritätsladungsträger an der Grenzfläche zwischen der Emitterzone und der Basiszone bewirkt wird. Dadurch läßt sich der Emittereinfluß mit entsprechender Änderung des Kollektorstromes steigern. Auch in einer Lawinenanordnung kann eine Oberflächenzone ausgebildet werden, in der die Konzentration der Feldlinien an der Grenzfläche zweier Halbleiterzonen eine stärkere Ionisation der Träger und infolgedessen eine niedrigere Lawinendurchbruchsspannung hervorruft. Ebenso kann bei Tunnelhalbleitern eine Änderung der Spannungscharakteristik von der Oberfläche her herbeigeführt werden.for bipolar transistors with emitter, base and collector zones Surface areas due to the action of electric fields can be created or influenced by changing the rate of recombination causes the minority charge carrier at the interface between the emitter zone and the base zone will. As a result, the influence of the emitter can be increased with a corresponding change in the collector current. Even in an avalanche arrangement a surface zone can be formed in which the concentration of the field lines at the interface of two semiconductor zones causes more ionization of the carriers and consequently a lower avalanche breakdown voltage. as well In the case of tunnel semiconductors, a change in the voltage characteristic can be brought about from the surface.

Der neue mechanisch-elektrische Wandler hat erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Wandlern dieser Art. So fallen alle mit der Verwendung von magnetischen Erscheinungen verknüpfte Schwierigkeiten und Störungsquellen weg. Ein Hochfrequenzbetrieb mit seinen Oszillator- und Abstimmproblemen ist im Gegensatz, zu den bekannten kapazitiven Wandlern nicht erforderlich. Ferner kann in der beschriebenen Weise der Verstärker in den Tonabnehmerkopf integriert werden, so daß sich eine Schallwiedergabevorrichtung ergibt, die nicht nur in Massenfabrikation billig herstellbar ist, sondern auch lange Leitungswege mit ihren Störungsquellen vermeidet. Schließlich hat der erfindungsgemäße Wandler in mechanischer und elektrischer Hinsicht einen großen Störabstand, da der akustische Blindwiderstand zwischen dem beweglichen Teil und der Halbleiteranordnung recht klein gemacht werden kann.The new mechanical-electrical converter has considerable advantages compared to known transducers of this type. Thus all difficulties associated with the use of magnetic phenomena are eliminated and sources of interference away. A high frequency operation with its oscillator and tuning problems is in contrast to the known capacitive converters are not required. Furthermore, the amplifier can be integrated into the pickup head in the manner described be, so that there is a sound reproducing device that is not only inexpensive to mass-produce, but also avoids long cable routes with their sources of interference. Finally, the transducer according to the invention has in mechanical and electrical point of view a large signal-to-noise ratio, since the acoustic reactance between the movable part and the semiconductor device can be made quite small.

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich, für den Fachmann leicht. So kann zwecks stärkerer Kapazitätsmodulation der bewegliche Teil gelenkig angekoppelt sein, so daß sein kapazitiver Abschnitt sich über der Halbleiteranordnung befindet und derjenige Abschnitt, der die Abtastnadel trägt, so angeordnet ist, daß er mechanisch gegenüber dem kapazitiven Teil bevorzugt ist. Auch kann eine zweite vom Oberflächenpotential beeinflußbare Halbleiteranordnung auf der anderen Seite des beweglichen Teils angeordnet sein, so daß sich eine Gegentaktwirkung mit entsprechend kräftigerem Ausgangssignal ergibt.Further embodiments of the invention result for the Expert easily. For the purpose of greater capacity modulation, the moving part can be articulated so that its capacitive Section is above the semiconductor device and that portion that carries the stylus, so arranged is that it is mechanically preferred over the capacitive part. A second can also be influenced by the surface potential Semiconductor arrangement be arranged on the other side of the movable part, so that a push-pull effect with accordingly results in a stronger output signal.

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Claims

PoFenionwaJt Münc - ".-. * Naa Munich, October 28, 1966 WldumayirstraOt 4Q TeLso W 493 - Dr. Hk / wi Westinghouse Electric Corporation in East Pittsburgh, Pa., VSTA patent claims

1. Mechanical-electrical converter with a semiconductor arrangement, characterized in that the echaiisch movable part (30, 130, 230) interacts electrostatically with a semiconductor arrangement (20, 120, 220) controllable by the surface potential in such a way that the surface potential of the mechanical Movements is affected.

2. Converter according to claim 1, characterized in that the semiconductor device consists of a controllable from the surface potential transistor, which has a semiconductor wafer (22) with two Zones (27, 28) of one conductivity type and an intermediate channel zone (21) of the opposite conductivity type, while with the first two zones ohmic Electrodes (48, 50) are connected, and that the movable part (30) interacts electrostatically with the channel zone, that it corresponds to the effective impedance of the channel zone and thus the effective resistance between the two ohmic electrodes changes its movements.

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3. converter according to claim 2, characterized by one above the channel zone (2T) located insulating layer (25).

4 · converter according to claim 3, characterized in that on the insulating layer is a conductive coating (26), which capacitors both with the channel zone and with the movable part

educates-.

5 .. converter according to claim 4, characterized in that in operation a stabilizing DC voltage is applied to the conductive coating.

6. Converter according to claim 1, characterized in that the semiconductor device consists of a semiconductor wafer (122) of a certain conductivity type, which on one surface three from each other separate zones (126, 127, 128) of the opposite conductivity type carries between them two channels (123, 121) from define the former conductivity type, and that the movable part (132) is arranged so that it is electrostatic with both channels acts together and modulates the effective impedances of the same according to its movements.

7- converter according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the movable part is attached to the semiconductor wafer and has an electrically conductive portion (32, 132), the free can perform mechanical movements over the semiconductor wafer.

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8. Converter according to one of the preceding claims, characterized in that that a polarizing DC voltage in operation • the moving part.

9 · Converter according to one of the preceding claims, characterized in that that the movable part has a disk scanning needle (38, 137) attached.

10. Converter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the movable part (230) is coupled to a membrane (182) responsive to sound waves. ψ

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