DE1789114A1 - Festkoerperbauelement - Google Patents

Festkoerperbauelement

Info

Publication number
DE1789114A1
DE1789114A1 DE19641789114 DE1789114A DE1789114A1 DE 1789114 A1 DE1789114 A1 DE 1789114A1 DE 19641789114 DE19641789114 DE 19641789114 DE 1789114 A DE1789114 A DE 1789114A DE 1789114 A1 DE1789114 A1 DE 1789114A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solid
charge storage
state component
mixture
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19641789114
Other languages
English (en)
Other versions
DE1789114B2 (de
Inventor
Akio Yamashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of DE1789114A1 publication Critical patent/DE1789114A1/de
Publication of DE1789114B2 publication Critical patent/DE1789114B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H05B33/145—Arrangements of the electroluminescent material
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/056—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern using internal polarisation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/024—Photoelectret layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/142—Inert intermediate layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/08—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electrostatic charge injection; Record carriers therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/028—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having a heterogeneous dielectric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0384—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including other non-monocrystalline materials, e.g. semiconductor particles embedded in an insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/112—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor
    • H01L31/113—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/20—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the material in which the electroluminescent material is embedded
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/001—Electric or magnetic imagery, e.g., xerography, electrography, magnetography, etc. Process, composition, or product
    • Y10S430/102—Electrically charging radiation-conductive surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

  • Festkörperbauelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Festkörperbauelement mit einem zwischen zwei Elektroden liegenden Halbleiterkörper und mit einer unter Zwischenlage einer Isolierschicht sich entlang dem Halbleiterkörper erstreckenden dritten Elektrode. Festkörperbauelemente dieser Art sind beispielsweise als Feldeffekttran3istoren oder als Dünnschichttransistoren (Proc. IRE, Juni 1962, Seite 1463) bekannt. Die prinzipielle Bauweise kann durch verschiedene Dimensionierung und Werkstoffwahl zur Herstellung von Festkörperbauelementen mit verschiedenen Charakteristiken angewandt werden. Durch die Erfindung wird bei einem solchen Bauelement ein gegenüber den bisherigen Bauelementen verändertes Verhalten erzeugt, das bei verschiedenen Anwendungen mit hutzen anwendbar ist. Lie erfindungsgemäße Ausbildung zeichnet sich dadurch aus, daß entlang der Isolierschicht zwischen dem Aalbleiterkörper und der dritten Elektrode eine Ladungsspeicherschicht angeordnet ist, die aus einer Mischung von Halbleitermaterial mit nichtleitendem Material besteht. Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, daß die Ladungsspeicherschicht zwischen der Isolierschicint und dem Halbleiterkörper liegt und damit unmittelbar Ladungen aus dem Halbleiterkörper abzieht. Die Verwendung einer Schicht, die aus einer Mischung von Halbleitermaterial und nichtleitendem Material besteht, als Ladungsspeicherschicht ist allgemein anderweitig vorgeschlagen worden. Die iadungsspeicherung in dieser Schicht kann bei entsprechender Ausbildung und in Abhängigkeit von der vorhergehende4 Dauer der Spannungseinwirkung dazu führen, daß noch nach einer Zeit in der Größenordnung einer Stunde eine erhebliche Restla' dung in der.Speicherschicht vorhanden ist. In Verbindung mit einem Festkörperbauelement der eingangs genannten Gattung ergeben sich durch die Ladungsspeicherung interessante Steuereffekte, die in verschiedener Weise ausnützbar sind. Die Steuerwirkung läßt sich noch dadurch weiter variiereni daß zwischen der ersten und der zweiten Elektrode ein Gleichrichtereffekt vorgeahen ist, etwa dadurch, daß zwischen einer der ersten und zweiten Elektroden und dem Halbleiterkörper ein gleichrichtender Kontakt herrscht oder daß im Halbleiterkörper ein pn-Übergang gebildet ist. Vorzugsweise ist das in der Mischung enthaltene Halbleitarmaterial p-leitend, was eine erhöhte uadungsspeicherung und damit e-.L,ne erhöhte Speicher-Steuerwirkung mit sich bringt. Als halbleitermaterialien für die Mischung der Ladungsspeicherschicht kommen bevorzugt Se, Cu20, Zn0, di0, Pb0, Si, Ge, >Se und Anthrazen in Frage. Die Polarität der in der Ladungsspeicherschicht gespeicherten elektrischen Ladung entspricht, wenn diese Schicht mit einer Elektrode in Berührung steht, der an der Elektrode anliegenden Spannung. Eine Erhöhung der speicherbaren jadungsmenge ergibt sich durch Zusatz eines ferroelektrischen Stoffs zur Ladungsspeicherschicht. Andere beanspruchte Zusätze führen zu besonderen Steuerwirkungen, z.B. zu einer LichtabhänGigkeit. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Aui der Nichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaHicht, und zwar zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Festkörperbauelement, Yig. 2 bis 4 Diagramme zur Darstellung der Eigenschaften einer im Festkörperbauelement gemäß Fig. 1 verwendeten Ladungsspeicherschicht und Fig. 5 Lis 7 verschiedene Kennlinien des Lauelements nach Fig. 1. Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines erfindunGs4 gemäßen Festkörperbauelements. Es weist eine erste Elektrode 1, eine zweite Elektrode 2 und eine dritte Elektrode 3 auf. Die Elektroden 1 und 2 liegen an gegenüberliegenden Seiten eines
    ialbleiterkörpers 4 an. twischen dem ialbleiterkörper 4 unt,,
    der Elektrode 3 ist eine eine Seitenfläche des AaibleiterkUrpera
    4 weitgehend bedeckende LadungsspeiGerschicht 5 und ani dioner
    in gleicher Größe eine Isolierschicht ü vorgesehen. beim dargestelLten Beispiel besteht der Halbleiterkörper 4 aus n-leitendem Silizium eines spezifischen Widerstands von 20 Acm Lie iadungsspeicherschicht _5), die altgemein eine 1-i-*L-schung aus einem 11.Ialbleitermateriai mit einem isolierenden Haterial darstellt, besteht im bescliriebenen Beispiel aus p-leitendem Cu 2 0 und Epoxyharz. Als Isolierschicht ü dient eir, Film aus Polyäthylenterephthalat. Als EleAI-troden sind im Beispiel iiickelelektroden aufgebracht. Das elektrische Verhalten des erfindungsgemäßen Festkörperbauelements wird hauptsächiich durch die Eigenschaften der Ladungsspeicherschicht 5 bestimmt. bei der Herstellung dieser ti Schicht können Halbleitermaterialien,wie Se, Cu,0 #n0, Iii0, Z 9 .
  • Pb0, Si, Ge, NS und ZnSe verwendet werden. Als nicht.Leitendes Materiai verwendet man beipielsweise Glas, Porzellan, Schweiel, Siliconharz, Polyvinylchlorid, Polyviny acetat, Epoxy'iarz, Polyviiiylbutyral , Wachs usw. Lie liai'L)!eitei,i#len Teilchen werden mit diesem anorjanischen oder organischen ISolationsmaterial bemischt. Der Mischung kann weiter ein fluoreszierendes 1,lateri"-ti-, wie ZnS, (Zn, Cd)S oder "Ü'nSi0" ferroelektrische 1).-*Lelektrika, wie Tio 29 Al 2 OY BaTiO 35 oder SrTiG 3 un(""oder Metallteilchen zugemischt werden, aie in herühruni.- mit deu in der Mischung enthaltenen ifalbleiterteilchen einell Photovolteffekt bewirken. E:, soll nun näher auf' die EigenIschaften de:# ürfindungsgemäßen 11a11)-leiterbauelement.,i eingegangen werden.
    Die Jadiin"#",#speicliern(jezi einer Sohichl '1111,3
    70 Gew.-% Cu"J -und `0 Gew.--,') Silicoiiiiar-. im Ver-
    i,#eich zu e',iier reii,fi# lic- aus 70 Gew.-X-
    zierendem ('U,'riCd)S und 30 Gew.-% Siliconharz besteht, sind in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht. Fig. 2 zeigt die bei unmittelbarem Einwirken einer Gleichspannung auf die Iadungsspeicherschicht 5 für vier Minuten in Abhängigkeit von der Spannungshöhe in der Schicht 5 gespeicherte iadungsmenge. Zum Vergleich zeigt die Kurve 10 die in der Isolierschicht ohne Halbleitermaterial an der mit der negativen Elektrode in Berührung stehenden Oberfläche gespeicherte .Ladungsmenge in negativer Polarität und die Kurve 11 die an der mit der positiven Elektrode in Berührung stehenden überfläche gespeicherte Ladungsmenge positiver Polarität. Entsprechend zeigt die Kurve 12 die in Abhängigkeit von der Spannungshöhe ge-, speicherte Ladung an derjenigen Schichtoberfläche, die mit einer ,Elektrode in direkter Berührung steht, während die Kurve 13 die ,Ladungsmenge an der Oberfläche zeigt, die von der Elektrode durch eine Isolierschicht getrennt ist. Zwischen zwei Elektroden wird in der Iadungsspeicherschicht im Gegensatz zu einer ge-# wöhnlichen Isolierschicht an beiden Oberflächen eine Ladung gleicher Polarität gespeichert. Die gespeicherte Ladungsmenge nimmt proportional zur angelegten Spannung zu und der Speichereffekt setzt bereits bei sehr niedrigen Spannungen ein. Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit der gespeicherten iadungsmenge von der Spannungseinwirkungsdauer. Ler Darstellung' liegt der Fall zugrunde, daß eine konstante Gleichspannung von über 600 V für eine unterschiedliche Lauer an die Spannungsspeicherschicht angelegt ist. Lie Kurve 15 gibt für die verschiedenen Einwirkungszeiten die gespeicherte i#adungsmenge in relativer Maßangabe an. Die gespeicherte Ladung nimmt anfangs rasch zu, nach etwa 4 Minuten Einwirkungsdauet- der SparinUng LritL eine JUttigung ein. Fig. 4 zeigt schließlich die Abna'ame der in der Ladungsspeicherschicht 5 gespeicherten Ladung mit der Zeit nach Ende der Spannungseinwirkung. Die Kurve 16 zeigt hierin zum Vergleich die Ladungsabnahme bei in eine gewöhnliche Isolatorschicht eingespeicherten Ladungen, die Kurve 17 bei einer aus Halbleitermatetial und Isoliermaterial gemischten Schicht. t"Jur Würdigung-der Darstellung ist der logarithmische Maßstab zu beachten. -kus der Darstellung ist ersichtlich,'daß sich die Ladungsmenge zunächst rasch und nach wenigen Minuten nur mehr langsam verringert. Die dargestellten Kennlinien variieren in weiten Grenzen mit der Zusammensetzung der ' Mischung. Damit ändert sich auch das Verhalten des erfindungsgemäßen Festkörperbauelements.
  • Im Folgenden sei der Einfluß unterschiedlicher Zusammensetzungen der Mischung auf die ladungsspeichernden Eigenschaften der Ladungsspeicherschicht beschrieben. Lie Ladungsspeicherfähigkeit ist bei Verwendung eines pleitenden Halbleitermaterials in der Mischung der Ladungsspeichffl schicht beträchtlich höher als bei Verwendung eines n-leitenden Halbleitermaterials. Wird als p-leitendes Material Cu 2 0 verwendet, so bleibt die gespeicherte Ladung relativ lang erhalten, während bei Verwendung von Selen als p-leitendes Material ein verhältnismäßig schneller kbbau. der zunächst sehr hohen gespeicherten Ladung stattfindet. Mit Hilfe des n-leitenden Materials "'lnü Läßt sich nur etwa die halbe Ladungsmenge im Vergleich zur Verwendung von Cu 2 0 in der Mischung erreichen. Ähnlich verhält es sich mit anderen n-leitenden lialbleitermaterialien. Ler übbau der gespeictierten j#aöu",iü, iä3t sich aucil durch j,ichteinwirkung auf die Ladungsspeielierscliicnt beeini--tussen. hierdurch ergibt sic!. die #lö[,lichl,#eit einer Verwendung des erfindungst;emäßen Festkörperbauelements für lichtabhängige Steuerungen. Lie Men6e der gespeicherten jadun,- kann außerdem erhöht werden durch den "Ü'usat.-1 eines fluoreszierenden -beuGhtstoffs, beispielsweise (/',iiCd)S. In diesem Fall ist die Ladungsspeicherfähigkeit von der an der Schicht herrschenden Beleuchtunf-sstärke abhängig.
  • ti Die speicherbare Ladungsmenge isj weiterhin dadurch erf-) U höhbar, daß der Plischung ein ferroelektrischer Stoff, wie beispielsweise baii0 zugesetzt wird. Bei Verwendung von 1#i0 als 3 Halbleitermaterial und BaTiO 3 als ferroelektrischer Stoff nimmt bei steigender Zumischung den ferroelektris%#Illen Stoffs die spei--4 cherbare Ladungsmenge zu, bis der ferroelektrische Stoff einen Anteil von 60 Gew.-% erreicht; darüber hinaus fällt die iadi#ngsmenge wi-eder ab. .,um Erhalten einer definierten liadunGysspeicilerciiaraktei-i-S'ik kann der Mischung außer dem halbleitenden und dem isolierenden Material auch sowohl ein fluores."ierender Auchtstoff a-Ls auen, ein ferroelektrischer Stoff zugesetzt werden. Schließlich läßt sich die Ladungsspeicherfähigkeit auch durch Beimengung j,2eringer Mengen eines Metalls, beispielsweise von Kupfer eines Gesaiatanteils von 5 # ir. der Mischwig, beeinflussen. Wird eill Metall verwendet, das bei berührung mit dem lalbleitermaterial einen J.-eigt, so kaiiii die in der L-adur,tcrl)Sp(,i( herscLielit gesj"(#iclierte jadurit;smeilL7e Ji; voll t v er ändert werden. Um ein definiertes Verhalt-en des Festkörperbauelements zu erzielen, ist zuerst das erwünschte Ladungsspeicherverhalten der Ladungsspeicherschiclit 5 zu ermitteln und dann im wesentlichen empirisch die erforderliche Zusammensetzung der HischunLy,-dieser Schicht herauszufinden. Die in der Ladungsspeicherschicht 5 vorhandene elektrische Ladung nimmt Einfluß auf die Ladungsträger im Halbleiterkörper 4. Wird beim Festkörperbauelement nach Fig.-1 zwisc.hen den Elektroden 1 und 3 eine Wechselspannung anguleGt, so tritt -wischen den Elektroden 1 und 2 eine Spannung auf, die einen einweg-gleichgerichteten Strom fließen läßt. Die Verhältnisse sind in Fity,. 5 zu erkennen. In dieser Figur zeigt Kurve 0-0 die zwi-, schen den Elektroden 1 und 3 angelegte Wechselspannung und Kurve 61 den zwischen den Elektroden 1 und 2 fließenden Strom. Der, Effekt der Einweg-Gleichrichtung dieses Stromes ist unabhängig ! von dem für den Halbleiterkörper 4 verwendeten 1"laterial bzw. vom in der Ladungsspeicherschicht 5 enthaltenen lialbleitermaterial. Die Gieichrichtereigenschaften können durch Anheben der Wechsel' stromfrequenz verbessert werden. Fig. 6 gibt die Abhängigkeit des zwischen den Elektroden 1 und 2 fließenden Stromes von der als Parameter aufgetragenen Wechselspannungsfrequenz an. Man erkennt, daß der Strom zunimmt, wenn die Wechseispannung und ihre Frequenz angehoben werden. Befindet sich die Elektrode 3 auf einem höheren Potential als die Elektrode 1, so werden die im Halbleiterkörper 4 die wichtigsten j,adunfsträger darstelle riden Elektronen in der -Ladungsspeicn"ersci.i(,-nt 5 gespeichert. Gleichzeitig nimmt die Elektronendichte an der Elektrode 1 zu und an der Elektrode 2 ab. Lie Elektronen werden vom Abschnitt hoher Elektronendichte --um Abschnitt n#jedriger '#.lektroilendic;)te geführt, wodurch ein Stromfluß entsteht. In der nächsten Halbperiode ist dann die Elektronendiente an der Elektrode 2 groß und die an der Elektmde 1 klein. Die Elektronen bewegen sich deshalb von der Elektrode Z'- zur Elektrode 1. Liese Bewegung wird jedoch dadurch behindert, daß große Elektronenmengen in der Ladungsspeicherschicht 5 bei der Elektrode 1 gespeic ' hert sind. Der Stromfluß wird dadurch unterdrückt, wodurch die Gleichrichterwirkung entsteht. Der Strompfad zwischen den Elektroden 1 und 2 kann auch durch halbleitertechnische Maßnahmen als Gleichrichterzweig gestaltet sein. Es ist möglich, einen p-leitenden Halbleiterbereich an einen n-leitenden lialbleiterbereich anzuschließen, oder, auch einen Punktkontakt-Ventileffekt aus-zunützen, bei dem ein Metallteil in gleichrichtenden Kontakt mit dem'Halbleiterkörper gebracht ist. Für die beschriebene Ausführung sei angenommen, daß die Elektrode 1 in gleichrichtendem Kontakt mi-t dem Halbleiterkörper 4 steht. Damit liegt eine gesteuerte Diode vor, deren zwisch en den Elektroden 1 und 2 fließender Strom durch-Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden 1 und 3 steuerbar ist. Die gleiche Wirkung ist auch durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden 2 und 3 erzielbar, jedoch ist dann der Einfluß auf die Kennlinie geringer.
  • Beispielsweise ist Aluminium als die Metallelektrode 1 auf einem Ende an den aus n-leitendem Silicium eines spezifischen Widerstandes von 0,211cm bestehenden Halbleiterkörper 4 angeschweißt. babei entsteht eine p-n-Grenzschielit. Die-Ladungsspeicherschicht 5 ist aus p-leitendem Cu,0 und Polystyroi 2 hergestellt. Als Isolierschicht 6 ist ein Polyätnylenterepilthalatfilm verwendet, auf den die Metallelektrode 3 aus Aluminium aufgedampft ist. Las der Pletalielektrode 1 gegenüberliegende Ende des Halbleiterkörpers 4 ist goldplattiert und mit der UhmIschen Elektrode 2 versehen. 'ZjWischen den Elektroden 1 und 2 wird ein Wechselstromsignal angelegt. Fig. 7 -zeigt die für eine solche knordnung Zwischen den Elektroden 1 und 2 erhaltenen Gleichrichterkennlinien. ]Kurve 66 gilt ohne Einwirken einer Signalspannung, während die Kurven b7 und 68 bei Einwirken einer Wecnselspannung von 50 bzw. 100 Volt mit einer Frequenz von 1 kHz an den Elektroden 1 und 3 gelten. Man erkennt, daß der Durchlaßstrom mit der Spannung an der Elektrode 3 anwächst. Auch die Frequenz dieser Spannung hat einen Einfluß auf die Durchlaßkenniinien. Ähnliche Erge-bnisse kann man erzielen, wenn ein Metallelement, beispielsweise Golddraht, in Punktkontakt mit dem lialbleiterkörper, der aus Si oder Ge bestehen kann, gebracht wird. Der beschriebene Effekt kann auch bei Halbleitern wie Geks erzielt werden, wodurch die Vorrichtung auch noch im UHF-Bereich arbeitsfähig ist,

Claims (1)

  1. F a t e n t a n s p r ü c h e : ( Festkörperbauelement mit einem zwischen zwei Elektroaeri liegenden Halbleiterkörper und mit einer unter LZwischenlage einer Isolierschicht sich entlang dem lialbleiterkörper erstreckenden dritten Elektrode, da(iurch gekennzeichnet, daß entlang der Isolierschicht (6) zwischen den iialbleiterkörper (4) und der dritten Elektrode (3) eine ,adungsspeicherschicht (5) angeordnet ist, die aus einer Mischung von Halbleitermaterial mit nichtleitendem Mateiiial besteht. 2.-Festkörperbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsspeicherschicht (5) zwischen der Isolierschicht (ö) und dem Halbleiterkörper (4) liegt. 3. Festkörperbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Mischung enthaltene Halbleitermaterial p-leitend ist. 4.- Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Se, Cu 2 0-9ti Ln0, i40, Pb0, Si, Ge, ZnSe öder Anthrazen ist. 5. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Ladungsspeicher-4 schicht (5) zusätzlich einen ferroelektrischen Stoff enthält. 6. Festkörperbauelement nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Ladungsspeicher+ schicht (5) zusätzlich einer. fluores,Zierenden Leuchtstoff enthält. 7. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gäkennzeichnet, daß die Mischung der -uadungsspeicherschicht (5) zusätzlich Metallteilchen enthält. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn--eichnet, daß zwischen einer der ersten und zweiten Elektroden (1, 2) und dem liaji-bleiterkörper (4) ein gleichrichtender Kontakt herrscht. 9.Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 11 bis 7, dadurch gekennzeiclinet, daß im aalble iterkörper (4) ein, p-n-Ubergaiib gebildet ist.
DE1789114A 1963-03-16 1964-03-16 Festkörperbauelement. Ausscheidung aus: 1489105 Granted DE1789114B2 (de)

Applications Claiming Priority (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1453863 1963-03-16
JP2276063 1963-04-27
JP2322063 1963-05-02
JP2321963 1963-05-02
JP3037163 1963-06-08
JP3239563 1963-06-17
JP3253263 1963-06-21
JP5099463 1963-09-21
JP5099563 1963-09-21
JP5773563 1963-10-25
JP5870963 1963-10-28
JP6496363 1963-11-30
JP6597163 1963-12-04
JP6841863 1963-12-16
JP7025963 1963-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1789114A1 true DE1789114A1 (de) 1972-05-18
DE1789114B2 DE1789114B2 (de) 1973-01-04

Family

ID=27585261

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641448892 Pending DE1448892A1 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Aufzeichnungsanordnungen
DE1964M0060309 Pending DE1489105A1 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Ladungspeicherndes festkoerperbauelement
DE1789114A Granted DE1789114B2 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Festkörperbauelement. Ausscheidung aus: 1489105
DE1489107A Expired DE1489107C3 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Steuerbares Halbleiterbauelement

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641448892 Pending DE1448892A1 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Aufzeichnungsanordnungen
DE1964M0060309 Pending DE1489105A1 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Ladungspeicherndes festkoerperbauelement

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1489107A Expired DE1489107C3 (de) 1963-03-16 1964-03-16 Steuerbares Halbleiterbauelement

Country Status (4)

Country Link
US (2) US3350610A (de)
DE (4) DE1448892A1 (de)
GB (3) GB1065771A (de)
NL (3) NL144438B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636824A (en) * 1982-12-28 1987-01-13 Toshiaki Ikoma Voltage-controlled type semiconductor switching device

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443141A (en) * 1966-08-04 1969-05-06 American Cyanamid Co Electroluminescent from cooled,homo-geneous gallium sulfide crystal
US3497698A (en) * 1968-01-12 1970-02-24 Massachusetts Inst Technology Metal insulator semiconductor radiation detector
US3492549A (en) * 1968-04-17 1970-01-27 Ncr Co Bistable electroluminescent insulated gate field effect semiconductor device
JPS4843142B1 (de) * 1969-08-27 1973-12-17
US3849129A (en) * 1970-10-27 1974-11-19 Katsuragawa Denki Kk ELECTROPHOTOGRAPHIC ELEMENT CONTAINING Se-Te ALLOY LAYERS
US3671820A (en) * 1970-04-27 1972-06-20 Rudolph R Haering High voltage thin-film transistor
US3829847A (en) * 1972-12-06 1974-08-13 Bunker Ramo Optical memory using trapped electrons in a crystal of photoconductor material
NL7317368A (de) * 1972-12-20 1974-06-24
JPS5160529A (en) * 1974-11-22 1976-05-26 Konishiroku Photo Ind Denshishashinkankozairyo
US4059443A (en) * 1975-01-09 1977-11-22 Xerox Corporation Electrical information storage system
US4242433A (en) * 1977-11-16 1980-12-30 Coulter Systems Corp. High speed electrophotographic medium
DE3751311T2 (de) * 1986-02-17 1995-09-28 Sel Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd., Atsugi, Kanagawa Flüssigkristallvorrichtung mit einer Ladungs-Speicherstruktur.
GB0303267D0 (en) * 2003-02-13 2003-03-19 Plastic Logic Ltd Non lineur capacitors
US6950299B2 (en) * 2003-02-13 2005-09-27 Plastic Logic Limited Non-linear capacitors

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2698915A (en) * 1953-04-28 1955-01-04 Gen Electric Phosphor screen
US2798823A (en) * 1954-10-21 1957-07-09 Westinghouse Electric Corp Fluorescent screen for X-ray image tube and method for preparing same
US2870342A (en) * 1955-05-26 1959-01-20 British Thomson Houston Co Ltd Devices for amplifying or converting radiation
US2856553A (en) * 1956-04-24 1958-10-14 Sylvania Electric Prod Electroluminescent display device
US2836766A (en) * 1956-05-15 1958-05-27 Gen Electric Electroluminescent devices and circuits
US2874308A (en) * 1956-07-02 1959-02-17 Sylvania Electric Prod Electroluminescent device
US3059118A (en) * 1956-12-28 1962-10-16 Sylvania Electric Prod Light amplification and storage device
US3052810A (en) * 1957-02-18 1962-09-04 Thorn Electrical Ind Ltd Electro-luminescent lamps
US3148091A (en) * 1957-08-21 1964-09-08 Allis Chalmers Mfg Co Method of manufacturing rectifying devices
NL112320C (de) * 1957-10-26
US3015036A (en) * 1957-10-31 1961-12-26 Sylvania Electric Prod Image storage device
US3048732A (en) * 1958-01-24 1962-08-07 Westinghouse Electric Corp Electroluminescent cell
US3107315A (en) * 1958-03-25 1963-10-15 Westinghouse Electric Corp Solid state display screens
US2894854A (en) * 1958-07-29 1959-07-14 Hughes Aircraft Co Electroluminescent device
US3037137A (en) * 1959-05-18 1962-05-29 James F Motson Flexible light source
US3030542A (en) * 1959-06-23 1962-04-17 Westinghouse Electric Corp Electroluminescent device
DE1142033B (de) * 1960-08-08 1963-01-03 Sylvania Electric Prod Elektrolumineszente Flaechenlampe
US3104339A (en) * 1960-08-08 1963-09-17 Sylvania Electric Prod Electroluminescent device
US3204159A (en) * 1960-09-14 1965-08-31 Bramley Jenny Rectifying majority carrier device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636824A (en) * 1982-12-28 1987-01-13 Toshiaki Ikoma Voltage-controlled type semiconductor switching device

Also Published As

Publication number Publication date
DE1489105B1 (de) 1971-07-01
DE1789114B2 (de) 1973-01-04
NL6402580A (de) 1964-09-17
DE1489107B2 (de) 1974-08-15
GB1065771A (en) 1967-04-19
DE1448892A1 (de) 1969-08-28
NL144438B (nl) 1974-12-16
DE1489107C3 (de) 1980-11-06
NL6402582A (de) 1964-09-17
GB1065953A (en) 1967-04-19
DE1489105A1 (de) 1971-07-01
DE1489107A1 (de) 1969-05-08
US3350610A (en) 1967-10-31
US3307089A (en) 1967-02-28
NL6402579A (de) 1964-09-17
GB1065772A (en) 1967-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1789114A1 (de) Festkoerperbauelement
DE891580C (de) Lichtelektrische Halbleitereinrichtungen
DE2025511A1 (de) Halbleitervorrichtung mit einem HeteroÜbergang
DE1024119B (de) Bistabile Gedaechtniseinrichtung mit einem halbleitenden Koerper
DE1807857A1 (de) Metall-Halbleitertransistor
DE1808928A1 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0003130A2 (de) Halbleiter-Diode mit 3-Schichten-Struktur und ihre Verwendung
DE1514376A1 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE960373C (de) Halbleitendes Material
DE1208408B (de) Steuerbares und schaltbares Halbleiterbauelement mit vier Schichten abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps
DE1639177C3 (de) Monolithisch integrierte Gleichrichterschaltung
DE3151212A1 (de) Halbleiterelement
DE1471181A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes aus einem halbleitenden Substrat
DE1514892A1 (de) Halbleiterbauelement mit der Charakteristik eines Flaechen- und eines Feldeffekt-Transistors
DE2261522B2 (de) Durch ein elektrisches feld schaltbares haltleiterspeicherelement
DE1514082B2 (de) Feldeffekt-Transistor und Planar-Transistor
DE1439674B2 (de) Steuerbares und schaltbares pn-Halbleiterbauelement für große elektrische Leistungen
DE1489788A1 (de) Verfahren zur Passivierung von Halbleiterbauelementen
DE2144436C2 (de) Integrierte Festkörperschaltung zum Einstellen der effektiven Schwellenspannung eines Isolierschicht-Feldeffekttransistors
DE2255025C3 (de) Fotoelektrisches Halbleiterbauelement
DE1614703C3 (de) Verwendung eines Mischkondensats als Schutzlack für Halbleiterbauelemente
DE1573717C3 (de) Druckempfindliches Halbleiterbauelement
DE1539885A1 (de) Photoempfindlickss Halbleiterbauelement
DE1648625A1 (de) Elektromechanischer Wandler
DE1919406B2 (de) Feldeffekttransistor und seine Verwendung in einer Schaltungsanordnung für einen Miller-Integrator

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EF Willingness to grant licences