DE1903034A1 - Solid multi-zone arrangement - Google Patents

Solid multi-zone arrangement

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DE1903034A1 DE19691903034 DE1903034A DE1903034A1 DE 1903034 A1 DE1903034 A1 DE 1903034A1 DE 19691903034 DE19691903034 DE 19691903034 DE 1903034 A DE1903034 A DE 1903034A DE 1903034 A1 DE1903034 A1 DE 1903034A1
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Description

Festkörper-Mehrzonen-Anordnung JUOUOSolid-state multi-zone arrangement JUOUO

Bekanntlich liegen die Durchbruchsfeldstärken für Halbleiter, wie Germanium oder Silizium, oberhalb von 10 V/cm. Obwohl heute Halbleiter-Einkristalle mit Diffusionslängen der Ladungsträger größer als 1 mm hergestellt werden können, ist es nicht möglich, pn-Übergänge z.B. in Silizium herzustellen, die mehr als einige kV sperren. Ein Grund hierfür liegt darin, daß noch vor Erreichen der sogenannten Zenerfeidstärke ein Durchbruch infolge von Lawineneffekten mit Trägervervielfachung eintritt. Ein echter Zenerdurchbruch ist in Silizium überhaupt nur im Spannungsbereich 0-6 V möglich. £ljIt is known that the breakdown field strengths for semiconductors are like germanium or silicon, above 10 V / cm. Although today semiconductor single crystals with diffusion lengths of Charge carriers larger than 1 mm can be produced, it is not possible to produce pn junctions e.g. in silicon, which block more than a few kV. One reason for this is that before reaching the so-called Zenerfeid strength a breakthrough due to avalanche effects with carrier multiplication entry. A real Zener breakdown in silicon is only possible in the voltage range 0-6 V. £ lj

Sin wx]eterer Grund, der bei sehr hohen Spannungen sogar entscheidend wird, liegt in der zu hohen Leistungsaufnahme der Raumladungszone. Für eine Sperrspannung von z.B. 5000 V läßt sich die Breite χ der Raumladungszone bekanntlich nach der Beziehung errechnen:Sin wx] another reason, which is even decisive at very high voltages is due to the excessive power consumption of the space charge zone. For a reverse voltage of e.g. 5000 V. As is known, the width χ of the space charge zone can be calculated according to the relationship:

Dabei ist & =* &H· £-a , mit £M= DK des Halbleiters, £,= Ver'schiabungskpnstante, · q Elemeixtarlauung und N StÖrstellenkonzentration im Silizium. Für sehr hochohmiges Silicium - etwa N =Here & = * & H · £ - a , with £ M = DK of the semiconductor, £, = Ver'schiabungskpnstante, · q Elemeixtarlauung and N impurity concentration in the silicon. For very high resistance silicon - about N =

ii , 3
10 /cm - wird die Breite der Raumladungszone für U = 5000 V;
ii, 3
10 / cm - becomes the width of the space charge zone for U = 5000 V;

-2. -2. SPSP

3i ο3i ο

also etwa gleich 1 mm. Setzt man den spezifischen Widerstand des Siliziums in der Raumladungszone gleich dem spezifischen Intrinsic-Widerst and <a = 10 Jicm, dann ist der Gesamtwider-so roughly equal to 1 mm. If the specific resistance of the silicon in the space charge zone is set equal to the specific intrinsic resistance and <a = 10 Jicm, then the total resistance is

2 stand R der Raumladungszone für eine Fläche F = 1 cm :2, R of the space charge zone stood for an area F = 1 cm:

. Ü1="' 4· loiit^bvr^-«· " v^.l-.nche Breakdown in Silicon" in Fest. Ü 1 = "' 4 · loiit ^ bvr ^ -« · "v ^ .l-.nche Breakdown in Silicon" in Fest

en körρerproblem! Ill, 1964, S. 209-231 vona body problem! Ill, 1964, pp. 209-231 of

Prof· Dr. F* Sauter la Verlas Friedrich Vieweg j doh,j, .<« nhveig, 64 Prof · Dr. F * Sauter la Verlas Friedrich Vieweg j doh, j,. <«Nhveig, 64

Der Sperrstrom J durch diese 1 cm -Fläche ist: "The reverse current J through this 1 cm area is: "

Damit errechnet sich die in der 1 mm dicken Sperrschicht umgesetzte elektrische Leistung Q zu:The electrical power Q converted in the 1 mm thick barrier layer is thus calculated as:

Q =Q =

Diese Leistungsaufnahme der Sperrschicht würde bei praktisch jeder Kühlung zu einer unzulässigen Erwärmung des Gleich-With practically every cooling, this power consumption of the barrier layer would lead to an impermissible heating of the

J3 3 richters führen. Für höhere Dotierungen als 10 /cm ergibt die Rechnung noch größere thermische Belastungen. Da geringere Dotierungen als 10 /cm bei Silizium kaum verwendet werden können, ergibt diese Überschlagsrechnung, daß sehr hohe Sperrspannungen mit einem pn-Ubergang in Silizium schon aus Temporaturgründen nicht realisierbar sind.J3 3 judges lead. For doping higher than 10 / cm results the bill even greater thermal loads. Since doping less than 10 / cm is hardly used with silicon can, this rough calculation shows that very high reverse voltages with a pn junction in silicon are already sufficient Temporary reasons are not feasible.

Die Erfindung beschreibt eine Anordnung, mit deren Hilfe es uncer.anderem möglich ist, Gleichrichter, Dioden und Schalter zu bauen, bei denen auch für höchste Betriebsspannungen Lawinendurchbrüche und unzulässige thermische Belastungen vermieden werden. Erfindungsgemäß wird hierzu die hohe Sperrspannung U und die mit ihr verbundene Raumladungszone auf eine Mehrzahl von Raumladungszonen geringerer Dicke - in einer einzigen Festkörperanordnung - verteilt. Die Spannung an jeder einzelnen^dieser Raumladungszonen ist z.B. nicht größer als 6 V. In la und la ist eine derartige Anordnung dargestellt. Sie besteht aus einer Folge von einkristallinen Siliziumschichten. Legt man an eine derartige Mehrzonen-An-Ordnung mit z.B. 1000 η-Schichten, wie in la, wieder eine Sperrspannung U = 5000 V an, dann liegt an jeder ein-The invention describes an arrangement with the help of which it is possible to use rectifiers, diodes and switches to build in which avalanche breakdowns and impermissible thermal loads are avoided even for the highest operating voltages will. According to the invention, the high reverse voltage is used for this purpose U and the space charge zone connected to it on a plurality of space charge zones of smaller thickness - in one single solid-state arrangement - distributed. The voltage at each individual ^ of these space charge zones is, for example, no greater as 6 V. Such an arrangement is shown in la and la. It consists of a series of monocrystalline Silicon layers. If one applies to such a multi-zone arrangement with e.g. 1000 η-layers, as in la, a reverse voltage U = 5000 V is applied again, then every single

spsp

zelnen n-Schxcht nur eine Spannung U. = 5 V. Ein Auftreten von Lawinendurchbrüchen ist also trotz der hohen Gesamtspannung in dieser Anordnung nicht zu befürchten. Macht man die Dotierung der einzelnen η-Schichten wieder 10 /cm und ihre Breite x. nach Gl (l) gerade so breit wie eine Raumladungszor ne für. 5 V Sperrspannung, dann ist x. = 30,u breit. Der Sperr-individual n-Schxcht only a voltage U. = 5 V. One occurrence Avalanche breakthroughs are therefore not to be feared in this arrangement despite the high overall voltage. Do you do that Doping of the individual η layers again 10 / cm and their Width x. according to Eq. (l) just as wide as a space charge zone no for. 5 V reverse voltage, then x. = 30, u wide. The blocking

2 Χ widerstand - wieder auf 1 cm bezogen - jeder dieser Raumladungstonen ist ζ 2 Χ resistance - again based on 1 cm - each of these space charge tones is ζ

009832/1B15009832 / 1B15

Der fiJ-ek-t-igo-Hrea-Sperrstrom ist : 190 3 034The fiJ-ek-t-igo-Hrea reverse current is: 190 3 034

C- C -

Die Leistungsaufnahme Q. einer einzelnen Schicht ist:The power consumption Q. of a single layer is:

- 3γ · ^- - S1H- ■ /j- 3γ · ^ - - S 1 H- ■ / j

j2-j 2 -

Die Leistung Q des gesamten Gleichrichters für 5000 V Sperr-The power Q of the entire rectifier for 5000 V blocking

3
spannung ist 10 -mal höher:
3
voltage is 10 times higher:

*-IO** -IO *

= S-Qi = 8 t = S-Qi = 8 t

' 2'2

Eine Leistungsaufnahme von'84 W (bei 1 cm -Kühlfläche) braucht bei entsprechender Kühlung nicht zu einer unzulässigen Erwärmung des Gleichrichters zu führen. Die Silizium-Anordnung gemäß der Erfindung würde also auch noch im Sperrbereich bis 5000 V zuverlässig arbeiten.A power consumption of 84 W (with 1 cm cooling surface) with appropriate cooling, not to lead to inadmissible heating of the rectifier. The silicon arrangement According to the invention, it would also work reliably in the blocking range up to 5000 V.

Bei umgekehrter Polung hat diese Anordnung einen guten Durchlaß, da die ρ η -Übergänge dann "in Sperrichtung gepolte Tunneldioden" sind.If the polarity is reversed, this arrangement has a good transmission, since the ρ η transitions then "tunnel diodes polarized in the reverse direction" are.

Die Sperr- und Flußeigenschaften der Mehrzonen-Anordnung gemä*i der Erfindung sind im übrigen auch deshalb besser als bei einem einzelnen pn-Gleichrichter gleicher Spannung, weil die Shockley-Bedingung für den "pn-übergang mit geringer Rekombination" besser erfüllt ist. Die Bedingung <.^x (mit <L = Diffusionslänge der Ladungsträger) ist in der Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung leichter zu realisieren. Diese Anordnung ist aber auch noch deshalb interessant, weil durch die Hintereinanderschaltung von z.B. 1000 Sperrschicht-The blocking and flow properties of the multi-zone arrangement according to the invention are also better than with a single pn rectifier of the same voltage because the Shockley condition for the "pn junction with low recombination" is better fulfilled. The condition <. ^ X (with <L = diffusion length of the charge carriers) is easier to implement in the multi-zone arrangement according to the invention. This arrangement is also of interest because the series connection of e.g. 1000 barrier layer

kapazitäten eine 10 -mal kleinere Null-Kapazität des Gleichrichters resultiert als bei einem Einzel-pn-übergang. Da bei sin.eiii abrupten pn-übergang die Kapazität mit U i abnimmt , bei der MehirzoEieEi-Anordnung gemäß der Erfindung jedoch mit — ( **· = Zahl der Schichtenfolgen) bei gleicher Spannung U = Σ. Ü: capacities results in a zero capacitance of the rectifier that is 10 times smaller than with a single pn junction. Since with sin.eiii abrupt pn-transition the capacitance decreases with U i , in the multi-cell arrangement according to the invention however with - (** = number of layer sequences) with the same voltage U = Σ. Ü:

SP i. S P i.

abnimmt, ist die Qesarntkapazität der Mehrzonen-Anordnung auchdecreases, so is the thermal capacity of the multi-zone arrangement

bei der Kiasimalsn Spannung U immer noch um den Faktor v^" 2at the kiasimalsn voltage U still by the factor v ^ "2

SP S P

!deiner als die Kapazität des Einzel-pn-Übergangs. Ein Gleichrichter oder eine Diode gemäß der Erfindung arbeitet deshalb auch bis su höheren Frequenzen als ein einzelner pn-Übergang.! your than the capacity of the single pn junction. A rectifier or a diode according to the invention therefore also works up to higher frequencies than a single pn junction.

Mehrzonen-Anoränimgen gemäß der Erfindung, die ebenfalls als Gleichrichter mit nur einer Sperrichtung arbeiten, zeigen auch die Bi3Mior Ib bis If. —Multi-zone Anoränimgen according to the invention, which also as The Bi3Mior Ib to If also show that rectifiers work with only one blocking direction. -

0 09832/16150 09832/1615

Ganz analoge Mehrzonen-Änordnungen, die jedoch in beiden Richtungen sperren und V/echselstrom-Bauelemente darstellen, zeigen die 2a bis 2n.Completely analogous multi-zone arrangements, but in both Block directions and display V / echselstrom components, Figures 2a to 2n show.

Die Dotierung der n- und p-Schiehten in den B la bis If und 2a bis 2nist erfindungsgemäß so groß, daß die Konzentration der beweglichen Ladungsträger höchstens 10 /cm ist. Diese Schichten bilden (einzeln oder doppelt) diertZonen i" dei- Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung. Die Dotierung der nT- und ρ'-Schichten ist erfindungsgemäß so hoch, daß die Konzentration der beweglichen Ladungsträger mindestens 10 /cm ist. Diese Schichten bilden (einzeln oder doppelt) dieAZonen II"der Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung.According to the invention, the doping of the n- and p-layers in B la to If and 2a to 2n is so great that the concentration of the mobile charge carriers is at most 10 / cm. These layers form (single or double) the rt zones i "dei multi-zone arrangement according to the invention. The doping of the n T - and ρ 'layers is according to the invention so high that the concentration of the mobile charge carriers is at least 10 / cm. These layers form (single or double) the A zones II "of the multi-zone arrangement according to the invention.

Einkristalline Anordnungen (wie in den - la, Ib, Ic und 2a dargestellt), lassen sich mit Hilfe von epitaktischem Aufwachsen aus dor Gasphase, der Schmelze oder auch durch Aufdampfen im Hochvakuum mit entsprechender thermischer Behandlung herstellen. Man kann jedoch die Zonen I und II erfindungsgemäß auch lateral herstellen, indem man (wie in Ib und Ie1) senkrecht zu dieser einkristallinen Halbleiterschicht mit Hilfe von planarer Eindiffusion oder Ausdiffusion, oder mit Hilfe der Ionenimplantation die Zonen I und/oder II gemäß der Erfindung erzeugt.Single crystal arrangements (as in the - shown la, Ib, Ic and 2a), can be prepared by means of epitaxial growth from dor gas phase, the melt or by vapor deposition in a high vacuum with an appropriate thermal treatment. However, according to the invention, the zones I and II can also be produced laterally by (as in Ib and Ie 1 ) perpendicular to this monocrystalline semiconductor layer with the aid of planar in-diffusion or out-diffusion, or with the aid of ion implantation, the zones I and / or II according to the Invention created.

Besonders einfach wird die Herstellung der Mehrzonen-Anordnung gemäß dur Erfindung, wenn man als Zone II metallische oder hochdotierte Halbleiter in Form von Schottky-Kontakten an Halbleitern bzw, IsolatorenJaIs Zone I!verwendet.The production of the multi-zone arrangement is particularly simple according to the invention, if one is metallic or zone II highly doped semiconductors in the form of Schottky contacts Semiconductors or insulators Yes, Zone I! Is used.

Der Schottky-Kontakt an einem Halbleiter hat zwar keine so kleinen Sperrströme wie der pn-übergang, aber dieser Nachteil wird zum Teil durch die Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung wieder aufgewogen, Der Sperrstrom J sowohl in einem pn-Ubergang als auch in einem Schottky-Kontakt wird beschrie ben durch den Auedruck: The Schottky contact on a semiconductor does not have such small reverse currents as the pn junction, but this disadvantage is partly offset by the multi-zone arrangement according to the invention, the reverse current J both in a pn junction and in a Schottky -Contact is described by the expression:

-■■Λ--ΙΑ H) 3« - 3s ■ I ι - e- ■■ Λ - ΙΑ H) 3 «- 3s ■ I ι - e

ist J der Sättigumgsst^oiB, q wieder die Element ar ladung,J is the saturation point, q is again the element ar charge,

Iz die äolzmann-KoaSväJite, T die abrolut« Temperatur und U wi-odes· die am pr^iilmrjjf^g od«-i° dem £<:f-i©ttlcY»Korvt.«Kvt Sperrspannung. Ö Ö11 f 3 f 1 S f $ ORIGINAL INSPECTED Iz die Äolzmann-KoaSväJite, T die abrolut «temperature and U wi-odes · die am pr ^ iilmrjjf ^ g od« -i ° dem £ <: f -i © ttlcY »Korvt.« Kvt reverse voltage. Ö Ö11 f 3 f 1 S f $ ORIGINAL INSPECTED

Der ent scheidende Unterschied zwischen eines* pn-übergang und einem Schottky-Kontakt lieg" also Is der Größe von J , die bei einem pn-übergang sehr viel kleiner· ist L^J » In der Praxis werden jedoch die sehr kleines theoretischen .The decisive difference between a * pn junction and a Schottky contact is therefore the size of J, which is much smaller in the case of a pn junction.

Werte für J beim pn-Ubergang !saum arreiclit und zum geht in den Ausdruck J beim Sc Values for J at the pn transition! Saum arreiclit and for goes into the expression J at Sc

die l^andkonzentration N der Verarnrangsrandschicht ein.the land concentration N of the peripheral marginal layer.

(v^ ist die mittlere thermische Geschwindigkeit der Ladungsträger ) „ Setzt man fSjP * fSJ__ , (Eandkosssiitration = Intrinsic-(v ^ is the mean thermal speed of the charge carriers) "If one sets fSj P * fSJ__, (Eandkosssiitration = Intrinsic-

Konaer.tr at ion) dann kann man durch entsprechende Wahl der ^ thermischen Alistrittsarbeit des Schottky-Ksataktes in denKonaer.tr at ion) then one can choose the ^ Schottky Ksataktes thermal alistwork in the

Halbleiter, und vor allem durch die Wahl eines Halbleiters mit hinreichend hohem Bandabstaiid (iileiiiem f1!. }· auch J undSemiconductors, and above all by choosing a semiconductor with a sufficiently high band gap (iileiiiem f 1 !.} · Also J and

X SX S

damit den Sperrstrom einer Mehrsoneaa—Anordnung gemäß der Er = fiddling mit Schottky-Kontakt en klein geiräg saclien. Als Zonen, in die sich die 'Raumladuaigszonen an den Schottky-Kontakt en ausbreiten können, verwendet man. ex·findungsgemäß eitler is tall ine , grobkristalline , p-oXylcris tall ine oder "amorphe" b^.w* "glasige" anorganische oder or^asiissäe Halblei'tsrschicli=" ten oaer auch anorganische oder organische Isolatorschichten, Diese Zonen I· und auch die Zonen JJ können mit Hilfe an sich bekannter Methoden, wie Hochvakuuai»Verdampfung, Kathodenzerstäubung, reaktive Zerstäubung, Hocihfrequeiaz-Kathodenzerstau·» W bung, pyrolytische - chemische - oder elektrochemische - Abscheidung oder auch durch Ionenstrahl en erzr-esigt asLn. Sie können auch durch Übereinanderlegen oder Übe2te:i,!tai von dünnen Folien (z.B. im Hochvakuum bedas^.-'its-y F eventuell nachfolgendes !Pressen odeir Walser l^&s igest ail': c-^.r Auch Flammspritaen kann zur Herstellung dsr Zonen I und IS verwendet werden. Ss kann aber axich. eiase Koisbination dieser-Methoden angewendet wardera, wls ss*S« das Auf dampf en einer n;etallischen Sefeiciit mit nachfolgoaäer, &js.odischer Osydatioä oder teilweissr Oxydation.thus the reverse current of a Mehrsoneaa arrangement according to the invention with Schottky contacts en klein geiräg saclien. The zones into which the space load zones can spread at the Schottky contacts are used. ex · inventively vain is tall ine, coarsely crystalline, p-oXylcris tall ine or "amorphous" b ^ .w * Inorganic "glassy" or or ^ asiissäe Halblei'tsrschicli = "th OAER inorganic or organic insulator layers These zones I · and the zones JJ can known by means of methods such as Hochvakuuai "evaporation, sputtering, reactive sputtering, Hocihfrequeiaz-Kathodenzerstau ·" W advertising, pyrolytic - Dry - or electrochemical -. deposition or by ion beam en erzr-esigt ASLN you can by superimposing or Übe2 t e i, tai of thin films (eg, in a high vacuum Bedas ^ .- 'its-y F may subsequently presses odeir Walser l ^ & s Igest ail!':!. c - ^ also r Flammspritaen can be used to Zones I and IS can be used to produce zones I and IS, but a combination of these methods can be used, such as the evaporation of an metallic sefeiciit with subsequent, odic oxidation or partial oxidation.

FcFc

?λτΛ :τ, €0/8:, 1^16 SBvä.v..5--;"-Te£«lsü ? λτΛ : τ , € 0/8 :, 1 ^ 16 SBvä.v..5 -; "- Te £« lsü

1 S1 p

ORiQtNAl INSPECTEDORiQtNAl INSPECTED

Da die Schottky-Kontakte gemäß der Erfindung die Funktion der ρ n-. ρ ρ- soivie der ii'p- und n'n-Übergänge in den - la bis 1Γ und 2a bis 2xi übernehmen, hat ihre Auswahl besondere Bedeutung.Since the Schottky contacts according to the invention the function the ρ n-. ρ ρ- soivie of the ii'p and n'n transitions in the - adopt la to 1Γ and 2a to 2xi has your choice special meaning.

Da einerseits eine metallisch leitende Oberfläche (Metallbzw, hochdotierte Halbleiter-Oberfläche) eine Vakuumaustrittsarbeit (U hat, die sehr stark von der Reinheit und Beschaffenheit der Oberfläche abhängt, und andererseits eine Halbleiter·- oder Isolator-Oberfläche auch ohne einen Schottky-Kontakt bereits Oberflächenzustände hat, wollen wir unter \i/Since, on the one hand, a metallically conductive surface (metal or highly doped semiconductor surface) has a vacuum work function (U, which depends very much on the purity and nature of the surface, and, on the other hand, a semiconductor or insulator surface, even without a Schottky contact, already has surface states we want under \ i /

mi Crt Tr1'H mi Crt Tr1 ' H

bzw. \U die "effektiven thermischen Austrittsarbeiten11 für Elektronen bzw. Def/ektelektronen aus einer metallischen Grenzfläche im Kontakt mit einem Halbleiter bzw. Isolator mit dem Bandabstand Üb verstehen. Für jeden Schottky-Kontakt gilt, daß die Summe dieser effektiven thermischen Austrittsarbeiten gleich der Bandbreite des Halbleiters oder Isolators ist: [3 jor \ U understand the "effective thermal work functions 11 for electrons or defective electrons from a metallic interface in contact with a semiconductor or insulator with the band gap Ub. For every Schottky contact, the sum of these effective thermal work functions is the same the bandwidth of the semiconductor or insulator is: [3 j

Tß Tn.UTß Tn.U

Daraus folgt für die efTeizirL^rer.. thermischen Elektronen-Austrittsax'beiten: From this it follows for the more efficient ... thermal electron exit axes:

ε Ψ(Μ) -φ* ε Ψ (Μ) -φ *

'ft, H Iff'ft, H Iff

1*1*

Hierbei ist (D eine "Quasi-Yakuramaustrittsarbeit" der me~ tallischen Oberfläche, die durch. Gleichung 5 definiert ist, und insbesondere nicht mit der gemessenen Vakuumaustrittsar-Here (D is a "quasi-Yakuram exit work" of the metallic surface, which is defined by Equation 5, and in particular not with the measured vacuum exit type.

beit (D der metallischen Oberfläche identisch ist. φ ist Tm Thbeit (D is identical to the metallic surface. φ is Tm Th

die fotoelektrisch gemessene Fakuuas-Austrittsarbeit des Halbleiters oder Isolators.the photoelectrically measured Fakuuas work function of the semiconductor or isolator.

£3] E. Spenke "Elektronische Halbleiter" S lQSö Snri.Tnrer—Yez'J.iior £ 3] E. Spenke "Electronic Semiconductors" S lQSö Snri.Tnrer — Yez'J.iior

Springer-VSpringer-V

009832/1615009832/1615

Für die effektiven thermischen Defektelektronen-Austrittsarbeiten gilt dann: ■ The following then applies to the effective thermal defect electron exit work: ■

> 'n.w> 'n.w

oderor

L^L ^

= (j) +. AE ._ φ = (j) +. AE ._ φ

jfositive Φ ^ oder U^ ' ' "bedeuten (aneiiog zu pTu- oder η**"ρ-Ubergäng-sa) Vercirinungsrandschichten ara Schottky-Kontakt, also Raualadungszonen, derea Dicke 2S_. für den stromlosen Fall nach GlelGhung (1) berechnet :<rsrdea kann, wenn man für U die thsrEßi sehen Austritts arbeit en nach Gleichung (5) und(6 J einsetzt.
Negativs \]βι>"Ί oder (P^ bedeuten (analog au p'p- ©der η' n-Übergängen) Aara^. iier-angsi-andsohichtsn am Schottky-Kontakt „ also "OhEia3 sshs ilcirtakte".
Positive Φ ^ or U ^ ''"mean (analogous to p T u- or η **" ρ-transition-sa) Convergence boundary layers ara Schottky contact, i.e. rough charge zones, the thickness 2S_. for the de-energized case according to equation (1) calculated: <rsrdea can, if one uses the work functions for U according to equations (5) and (6 J).
Negative \] β ι> " Ί or (P ^ mean (analogous to p'p- © of the η 'n transitions) Aara ^. Iier-angsi-andsohichtsn at the Schottky contact" also "OhEia 3 sshs ilcirtakte".

Daraus folgt., ä-B 3£g:;la£i£H2!a£^l5J5^s^JlJ^fa'^e11· riur aa metallischenIt follows a-3 B £ g:;.! La £ i £ H2 a £ ^ l5J5 ^ s ^ JLJ ^ fa '^ e11 · riur aa metallic

t 3n sir^d, bei dssea folgendet 3n sir ^ d, at dssea following

• ^ j if A " ΛΛ5<;-_ ''''Si == 1SS^• ^ j if A " ΛΛ5 <; -_ '''' Si == 1 SS ^

:i'3'i;2,l2.?sItG GIssirfXSGlis: i'3'i; 2, l2.? sItG GIssirfXSGlis

Für den Intrinsic-HalDiexter gibt uxeichung (üaj die Bedingung für die Ausbildung sirisr iSl^ktronsnanr-sicherungsschicht und Gleichung (ob; die Bea±..;gvsig £;άχ· die Ausbildung einer Anreicherungsschicht 'von Böfslrc«For the intrinsic HalDiexter there is uxeichung (üaj the condition for the training sirisr iSl ^ ktronsnanr security layer and equation (ob; the Bea ± ..; gvsig £ ; άχ · the formation of an enrichment layer 'von Böfslrc «

Für Siiiaiura 2,3= mit sinas 3s.zic.zih&~t«tjcI Xi einer optisch g-arasgssiier E-le:-r.trori3" =A-j.stritt.5':rbsit von 5,16 eV folgt daraus, daß die "Quesi-Vak'iizai-A-astrxtts-ärbeiten" φ von Sehottky-Koiitekten an n-dct-Lertes; Siliisiuir. größer oder kleiner sis ^.,5-S e-Y sein sri.3£e;a3 <ia:ni"5 Yararrnungs- bzw. Anreicherungs-RandssIiich'Ksn entstahsn» Z-irr Entstehung von Yerarmungs- bs", Anreicharungs-Randschichten aa p-Sili:For Siiaiura 2,3 = with sinas 3s.zic.zih & ~ t «tjcI Xi an optically g-arasgssiier E-le: -r.trori3" = Aj.stritt.5 ': rbsit of 5.16 eV it follows that the "Quesi-Vak'iizai-A-astrxtts-arbeiten" φ by Sehottky Koiitekten on n-dct-Lertes; Siliisiuir. larger or smaller sis ^., 5-S eY be sri.3 £ e; a 3 <ia : ni "5 Yararrnungs- or enrichment edge layers aa p-Sili aa p-Sili:

muf4 © kleiner- bzw. größer als· 5 ■> 66' -aV seisi. Jrtmuf4 © smaller or larger than · 5 ■> 66 '-aV seisi. Jrt

Obwohl - '.vis schon gesagt - die !:Q,uasi-Vakuuak-Austrittsarbei;en'! d-/ sehr komplexe Größen sind 3 stöhen sie= doch in exrvara qualitativ eindeutigen 2u*atniRsr.iians mit den gemessenen Vakuu.na-Austrittsarl3eiteii Qj von metallischen Oberflächen Es isx deshalb praktisch durchaus möglich, durch Verwendung von Schichten nsit hinreichend trroiiei: -idär ainröiekend klei-ιτ>ΘΏ yakinauj-Ana^rzttsarbsiten IU die bSiZÖ^i^ts^i "/erarmungs- bzw. Anreicherungs-Randschichten in der Mehrzon'in-Anordnung auch mit Hilfe von Scho"ttky-Xon'-iakt3n gemäß der Erfindung zu erzeugen.Although - '.vis already said - the !: Q, uasi-vakuuak-exit work; en' ! d- / very complex sizes are 3 heights = but in exrvara qualitatively unambiguous 2u * atniRsr.iians with the measured vacuu.na exit direction Qj of metallic surfaces It is therefore practically entirely possible, by using layers nsit sufficiently trroiiei: -idary ainröiekend klei-ιτ> ΘΏ yakinauj-Ana ^ rzttsarbsiten IU the bSiZÖ ^ i ^ ts ^ i "/ poor or enrichment marginal layers in the Mehrzon'in arrangement also with the help of Scho"ttky-Xon'-iakt3n according to the Invention to generate.

Bei den Metallen stehen uns Valcuuna-AustritTsarbisiten von ca. 1 eV (bei den Alkali-Metallen) bis zu ca, β eV (bei den Edel-Metallen) zur Verfügung." Darüber hinaus gibt es chemische Verbindungen, wie Oxyde, Boride, Nitrid©, Carbide, Sulfide, Halogenide und intermetallische Verbindungen, dia einen noch größeren Unterschied ±n den Vakuum-Ättstrittsarbeiten haben. Caesiura-Woifram-0.°-£jd« oder Caesium-Silber«Oxyd^Filme haben Jg5B= ¥akiiUEn~AustrittseE'beiten zwischen 0,7 bis 0,8 eT.r, während bei ivoliVais-Osydl-Schiahten ^Ms Valcaum-Austrittsar- b®±t@n 'bis au S^W or! .g©messsi;. vrurden und «ini£,o Isolatoren darüber- liogen-In the case of metals, we have Valcuuna outlet carbisites of approx. 1 eV (in the case of the alkali metals) up to approx. Β eV (in the case of the precious metals) ©, carbides, sulfides, halides and intermetallic compounds, slide an even bigger difference ± n have the vacuum Ättstrittsarbeiten Caesiura-Woifram-0 ° -.. £ jd "or cesium-silver" oxide ^ films have Jg 5 B = ¥ akiiUEn Outlet seE 'work between 0.7 to 0.8 e T. R , while with ivoliVais-Osydl-Schiahten ^ Ms Valcaum- Ausittsar- b® ± t @ n' to au S ^ W or! .G © messsi ;. vrurden and «ini £, o insulators above- lied-

Uiig ύοώ, gofc=5ttk;r«-EoHtaI"t'3:a Isaiin ^nan if»ahaib eriE'S£- aiicii s^issköa die Hctlbi^A*ar™ 'b'c-^-'t Xsolatorid äie Eiie-Sallißsk'-S Saki^'::!. &v^li darar "::;.:x» chemischeUiig ύοώ, gofc = 5ttk; r «-EoHtaI"t'3: a Isaiin ^ nan if »ahaib eriE'S £ - aiicii s ^ issköa the Hctlbi ^ A * ar ™ 'b'c - ^ -' t Xsolatorid äie Eiie- Sallisssk'-S Saki ^ '::!. & V ^ li darar "::;.: X» chemical

2/1316 2/1316

iiXsiC'iSfcivsn tixiü Dsfelst-sl sl-cti-s-neniiXsiC'iSf civsn tixiü Dsfelst-sl sl-cti-s-nen

ich Pre^dschicht ξγ_ Ei lie dies sr '-laHr^E^ i Pre ^ dschicht ξγ_ Ei let this sr '-laHr ^ E ^

uz :-,ζ,ΐ';r ι ϊ ϊ; s ar .·;· ·.; it sr: von is. iisn HaIbX-sitsar cells' Iso- !lesen S-sreoIs: g-sziügen und. uz : -, ζ, ΐ '; r ι ϊ ϊ; s ar. ·; · · .; it sr: from is. iisn HaIbX-sitsar cells' Iso-! read S-sreoIs: g-sziügen und.

in d-snin d-sn

n^.r3ri .^n ^ .r3ri. ^

Eslii^litdicker. ZcIeinsr als 1 at ss lit dsn meisten Fällen ia^- szif, " Isolatorschichten der Sirfindtmg' je eise ulsloIit zu erssuesEiEslii ^ litdicker. ZcIeinsr als 1 at ss lit dsn most cases ia ^ - szif, "Isolatorschichten der Sirfindtmg 'je eise ulsloIit zu erssuesEi

iss jibi jadoch auch Falls, in iä^e^ dies nicii-fc gelingt;. ¥eaa tnari z.B* sia·® intrinsic-Halblextsi-s-s-B^&fe-t oder ©4äs Isolators^ s-o*t-£?ei~fc mit sehr hchem' £-snäabs"äsd (s.B, üfc !>ß eV) vöarwendst, dann gibt es praktisch keimen .gut leitenden Schottlcy-Kontakt mehr, ier -&?=&· hiiiraisc-snl iiilü Ya^um^Austrioisaroaiten hat.,eat jibi but also if iä ^ e ^ dies nicii - fc succeeds ;. ¥ eaa tnari e.g. * sia · ® intrinsic-Halblextsi-ssB ^ & fe-t or © 4äs Isolators ^ so * t- £? Ei ~ fc with very high '£ -snäabs "äsd (sB, üfc!> Ss eV) mostly , then there is practically germinating .good conductive Schottlcy contact more, ier - &? = & · hiiiraisc-snl iiilü Ya ^ um ^ Austrioisaroaiten has.,

n«a im Isolator bildet.. M^n erliält dann in der Msbi-Ordnung gemäß der Erfindung z^rel Veiraarffiungs-Randsciixcliten in jecisr Xoiie I. Mash'- man js-iocli die Ealbleitsr- bsw» Isolator= süiücfcteri = dt£5 also die üc^e Σ »= S3 düsin, Ιεώ aus2i ohnen "a forms in the insulator .. M ^ n then erliält in MSBI-order in accordance with the invention, z ^ rel Veiraarffiungs-Randsciixcliten in jecisr Xoiie I. Mash'- one js-iocli the Ealbleitsr- bsw" insulator = süiücfcteri = d t £ 5 thus the üc ^ e Σ »= S3 düsin, Ιεώ from2i without

niclrt) möglicli ist, dann kenn aucli diss@ Men3." ^•eüiäii der ErjfisdiiKg als Gleicuri.siitäS' -ben»itst. -7erd'3ria Da ^ei-iea tiieriai^chen Austrat fcs&rbsItsi:: isi die Sens X ver c2e;i sii*d, -vird bei Anlegen eiSiCi' WeGaselspanziTU-rag ?x diese Aa Ordnung en die sine Stromriehtung eliss* du^cligslassen als die andürö. Sie ätroiudiciiwe j duroii eixixix T'axiaelZsDatairä hängt belcr.i'irvili'Sh seiir5 stark van der 3ffek'ii'y-3ii tlt^cai vrittsarbait t„ (1:21c rr-.-zcr axt S1H* ) ab» Ee-.' "-" elektrischen ¥iderst£-Kde Cia des' sicea R&®b~-\.-.,::■■", ' not) possible, then also know diss @ Men3. "^ • eüiäii der ErjfisdiiKg as Gleicuri.siitäS '-ben» itst. -7erd'3ri a Da ^ ei-iea tiieriai ^ chen exit fcs & rbsItsi :: isi the Sens X ver c2e; i sii * d, -vird when applying eiSiCi 'WeGaselspanziTU-rag? x this Aa order en the sine Stromrichtung eliss * du ^ cligs Lassen as the andürö.They ätroiudiciiwe j duroii eixixix T'axiaelZsDatairä hangs belcr.i be 5 strong van der 3ffek'ii'y-3ii tlt ^ cai vrittsarbait t "(1: 21c rr -.- zcr axt S 1 H *) from" Ee-. '"-" electrical ¥ iderst £ -Kde Cia des 'sicea R & ®b ~ - \ .-., :: ■■ ",'

gsisiSß der Erfindiiiig ist ic-säThe basis of the invention is ic-sa

:·:'!■'- HIIf^ -yoiz Ql.vj.r.'rjins l5i: ·: '! ■' - HIIf ^ -yoiz Ql.vj.r.'rjins l5i

^ioZi-ii daß.^ ioZi-ii that.

am den lon the l

j.a bis i.~ yes to i. ~

H eine Anordsrrij ssma Ιέ den ■H an anordsrrij ssma Ιέ den ■

2a bis 2n au erhalten, kann man χ., sogar noch dicker machen. Izn al Ig eine inen, werden die Schiene dicken n-i^. der Halbleiter- bzw» Isolator-Schichten (Zone Ξ kleiner als 10 cm gewählt, wenn die MehrzcKen-Anordnung .fssiäi der Erfindung ©line Anreicherungsschicht en arbeitet.2a to 2n au can be obtained χ., Even thicker do. Izn al Ig a inen, the rail will be thick n-i ^. the semiconductor or »insulator layers (zone Ξ smaller than 10 cm chosen when the multi-pin arrangement .fssiäi of the invention © line enrichment layers works.

Die Zonen I in der .Hehr ζ on en-An Ordnung idö-zizien erfindungsge-Biäß auch als Doppel schicht en mit p- un-d η-Leitung ausgebildet werden, wobei sowohl der n- als auch der p-Teil dex* Doppelschichten Konzentrationen der Majoritä^sl£.-iiangsträger vonThe zones I in the .Hehr ζ on en-An order idö-zizien erfindungsge-Biäß also designed as double layers with p- and -d η-line where both the n and p parts are dex * bilayers Concentrations of the majority ^ sl £. -Iiang carriers of

N^ 10 /cm"' - hallen. Die Säü-Itea? Ie und 2i% ig- 2h, 2i, 2 j , 2k, 21 -und 2ra zeigen Kehrzonen-Anordnurigin, bei denen die Zonen I aus rtp-Soppelsciiicliten bestehen.N ^ 10 / cm "'- halls. The Säü- Itea? Le and 2i% ig- 2h, 2i, 2j, 2k, 21 and 2ra show reverse zone arrangements where the Zones I consist of rtp double sciiiclites.

!"Jährend die Ziehz-acnen-Anordnungen la bis If nur in einer Richtung sperren, sperren die Mehrzoai-sn—Anc-r-dnungeri 2a bis 2ώ (sum Teil unterschiedlich) in beiden. i?ii;Iitungen, In. allen dieses Anordnungen sind die thermisch.en Äustrifäsarbei^en e,n. den Grens:fl£ahen ΙΣ/1/Ι1 in die Zone Z Ιιάί»3Ζ3ΐ verschieden. Dia Zonen Ϊ1 kennen ebenfalls aus Doppel» oisr sogar ;>;ahrfachscliichteii li3S'C3l~ ."r.5 Sis effektiven x^si'siisciien Elei-ctr Äi2S"Criut;sarbeit3n. γ!',.,' ar. des Zonen ΞΖ ^ir. als bsnaeheart an ZiOHQTi Ξ "iisisini siiiG ΐ-^i 1.3 srleic-li vjiriä '!■'-?,—£ ~":3ics'^;^z.^c,:'-' ..-" ..· i! "While the Ziehz-acnen arrangements 1 a to If only block in one direction, the Mehrzoai-sn-Anc-r-dnungeri 2 a to 2ώ (sum parts different) block in both Arrangements are the thermal external works e, n. The Grens: fl £ ahen ΙΣ / 1 / Ι1 in the zone Z Ιιάί »3Ζ3ΐ. The zones Ϊ1 also know from double» oisr even;>; ahrfachscliichteii li3S'C3l ~. "r. 5 Sis effective x ^ si'siisciien Elei-ctr Äi2S "Criut; sarbeit3n. Γ! ',.,' Ar. Of the zones ΞΖ ^ ir. Als bsnaeheart to ZiOHQTi Ξ" iisisini siiiG ΐ- ^ i 1.3 srleic-li vjiriä ' ! ■ '-, - £ ~ ": 3ics'^; ^ z ^ c '-' ..-." .. * i

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■a bis 2n gegebsa« Die Sos^s:.:. „I■ a to 2n gebsa «The Sos ^ s:.:. "I.

gis ^^liO^l^sfcj£i£~yLgj^gis ^^ liO ^ l ^ sfc j £ i £ ~ yLgj ^

2·= 2,0 cn; Gneiss sr.iicä ue2." üxj.f6 *"C2i -üio^. * ;;,._i. 32 x = 2.0 cn; Gneiss sr.iicä ue2. "Üxj.f6 *" C2i -üio ^. * ;;, ._ i. 3

2:12: 1

i-n ai-C-Ci-n ai-C-C

dxGiS π --»Sä-t. ;ϊ.Ξ2.α.ίΰdxGiS π - »Sä-t. ; ϊ.Ξ2.α.ίΰ

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Die Kontakte 5 an die letzte .und erste Schicht dieser Mehraonen-Anordnung gemäß der Erfindung werden in an sich bekannter Weise durch Anlegieren oder Ansintern von Metallkontakten angebracht.The contacts 5 to the last and first layer of this multi-zone arrangement according to the invention are known per se Way by alloying or sintering metal contacts appropriate.

Ausführungsbeispiel IbEmbodiment Ib

Auf einer Saphirscheibe 1 in Bi*d Ib ist eine einkristallineOn a sapphire disk 1 in Bi * d Ib is a single crystal

+ IS* y 3+ IS * y 3

ρ -Siliziumschicht 2 mit einer Bordotierung von 10 /cmρ silicon layer 2 with boron doping of 10 / cm

-4
und einer Dicke von 2.10 cm aufgewachsen. Mit Hilfe der SiOQ-Maske 3 sind zunächst durch Implantation von Bor-Ionen
-4
and grown up to a thickness of 2.10 cm. With the aid of the SiO Q mask 3, boron ions are initially implanted

20 +20 +

mit einer Konzentration von 2.ID die ρ -Zonen 4 erzeugt worden. Danach wurden (ebenfalls durch Implantation von Phosphor-with a concentration of 2.ID the ρ -zones 4 have been generated. Afterwards (also by implantation of phosphorus

Bl 3 _. /cm (mit Hilfe ent-Bl 3 _. / cm (with the help of

P sprechender Maskierung) die η -Zonen 5 gebildet. Die BreiteP speaking masking) the η -zones 5 are formed. The width

Zj.Zj.

der Zonen I (p-Bereiche) ist 5.10 cm, und die Breite derof zones I (p areas) is 5.10 cm, and the width of the

• Zonen II (p a -Bereiche) ist 1Ö cm. Die als Folge des Ionen-Beschusses aufgetretene« Gitterdefekte sind durch entsprechende Temperung der Anordnung ausgeheilt worden. Nach Anbringen der metallischen Kontakte 6 ist diese Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung ein lateraler Gleichrichter, bei dem jede Zone I bis zu einer Spannung von ca. 10 'V sperrt. Mit. 10 Zonenfolgen I, II sperrt dieser Gleichrichter bis zu U = i00 V i=&9=9=4T mit einer Gesamtbreite der Schichtenfolgen von 0,15 nwi»• Zone II (pa areas) is 1Ö cm. The lattice defects that occurred as a result of the ion bombardment have been healed by appropriate tempering of the arrangement. After the metallic contacts 6 have been attached, this multi-zone arrangement according to the invention is a lateral rectifier in which each zone I blocks up to a voltage of approx. With. This rectifier blocks 10 zone sequences I, II up to U = i00 V i = & 9 = 9 = 4T with a total width of the layer sequences of 0.15 nwi »

Ausführungsbeispiel.. Ic . ' - - .Embodiment .. Ic. '- -.

W Auf eine ρ "«Siliaium=EinkristalIscheibe 1 in Barü-d lc mit einer W on a ρ "" silicon = single crystal disk 1 in baru-d lc with a

? 0 ' 3? 0 '3

Bordoxierung won 5„1Ö /cm ist mit Hilfe des Elektronenstrahls im .-lochvakuum folgende Schichtenfolge "aufgedampft:Bordoxierung won 5 "1Ö / cm the following layer sequence" is vapor-deposited with the help of the electron beam in a hole vacuum:

=cü 17 3= c ü 17 3

" lolO .CBi dick Ά -Silizium mit 10 Antimon-Atome/cm 2"lolO .CBi thick Ά silicon with 10 antimony atoms / cm 2

-6 ' '■+ 19 ' /3-6 '' ■ + 19 '/ 3

5»i0 cm dick n -Silizium mit 5»10 -Antimon-Atome/cm . 35 »10 cm thick n silicon with 5» 10 antimony atoms / cm. 3

5°1Q em ;dick p' «Silizium mit .5 ο 10 Bor-Atome/cm ■ 45 ° 1Q em; thick p '«silicon with .5 ο 10 boron atoms / cm ■ 4

O1Ti ' - ■ "L 7" 3O 1 Ti '- ■ "L 7" 3

1.10 caj'--i.ck -p «Silizium mit. 10 j3©r.-Ätome/cm 5 1.10 caj '- i.ck -p «silicon with. 10 j3 © r.-atoms / cm 5

-.-C - ^ · 19 3 -.- C - ^ · 19 3

■am dick n. «=Silisium mit 5 = 10 Äntimon-=Ätome/cm 3■ am thick n. «= Silicon with 5 = 10 antimony = atoms / cm 3

esa dick P -Silizium -mit 5 = 10 ■ Bor*·»Atoms/cm '. 4 esa thick P -silicon -with 5 = 10 ■ Bor * · "atom / cm '. 4th

■ 17 3■ 17 3

"cm dick 'ti.- -Silizium mit 10™ Ant±mon=Atome/cm 2"cm thick 'ti. silicon with 10 ™ Ant ± mon = atoms / cm 2

t 0 1 β υ β i ( ι 1 I ! ί.S β ί 8 5 Il β S 5" ί 0 « I Il υ 0 ί ! H S 0 J ί S ί β H t S t 0 ί t ί S 9 ϊ ί β t t (I ί ί 8 ! Il t 0 1 β υ β i ( ι 1 I! ί.S β ί 8 5 Il β S 5 "ί 0« I Il υ 0 ί! H S 0 J ί S ί β H t S t 0 ί t ί S 9 ϊ ί β tt (I ί ί 8! Il

-und so fort-and so on

6 sind metallische Kontakte. . ■ * ! <6 are metallic contacts. . ■ *! <

Die Dicken der Zonen I (hier durch die Schichten 2 und. 5 gebildet) reichen gerade aus, um die Raümladungszonen(als Folge der DiffusionsspannungJaufzunehmen.The thicknesses of zones I (here by layers 2 and 5 formed) are just enough to cover the space cargo zones (as Consequence of the diffusion voltage to be recorded.

Ausführungsbeispiel IdEmbodiment Id

Auf ein Niob-Blech i /ist mit dem Elektronenstrahl Nioboxyd in einer Dicke Ton 5-. 10 em aufgedampft'« Darauf ist Platin mit Hilfe von Kathodenzerstäubung 2»lö cm dick aufgebracht, darauf wiederum mit'Hilfe des Elektronenstrahls eine Niob-Schicht 4 in einer Dicke von 2.* 10 cm aufgedampft·, und aufNiobium oxide is applied to a niobium sheet metal with the electron beam in a thick tone 5-. 10 em vaporized '«It's platinum on it applied with the help of cathode sputtering 2 »Lö cm thick, then again with the help of the electron beam a layer of niobium 4 vapor-deposited in a thickness of 2. * 10 cm ·, and on

—7-7

disse NiobtoSohlclit 4 ist wieder SvXQ sra Platin. 3 aufg.estäubt.This Niob to Sohlclit 4 is again SvXQ sra platinum. 3 dusted on.

Danach ist die ganze Anordnung in 5 %iger Schwefelsäure amo-_ disch mit einer -solchen·Spannung U. oxydiert, daß sich dieAfter that the whole arrangement is in 5% sulfuric acid amo-_ is oxidized with a voltage U. such that the

Wiob-=Schicht 4 in einer Dicke s. = 6«1O cm in Nioboxyd 5 verwandelt hat. ".(Die dünne Platin-Schielrt 3 stört diesen ahodischen Oxydationsprozeß nicht). Danach ist wieder eine. Schicht Nioboxyd 2, Platin 3, Niob 4 nnd Platiii 3 aufgebracht* Anschließend ist dia ganze Anordnung x-riLsder als Anode in 5 %iger Schwefelsäure mit einer so hohen Spannung oxydiert, daß sich die letzte Niob-Schicht- 4 wieder in einer Dickese. = 6.10 cm in Nioboxyd 5 verwandelt hat, und so fort«Wiob = layer 4 with a thickness of 6 «10 cm in niobium oxide 5 has transformed. ". (The thin platinum squint 3 bothers this ahodic oxidation process not). Then there is another. Layer of niobium oxide 2, platinum 3, niobium 4 and platinum 3 applied * Then the whole arrangement is x-riLsder as an anode 5% sulfuric acid is oxidized at such a high voltage, that the last niobium layer 4 is again in a thickness. = Has transformed 6.10 cm into niobium oxide 5, and so on «

Ausführungsbeispiel IeEmbodiment Ie

Auf einer 0,2 mm dicken einkristallineix Gallium-ArseiW-d-Scheibe 1 in ®S|rd Ie, d'ie als Folge von Chrom-Dotisrusg einen spezifischen Widerstand von 10 Jlcm hat» ist eine möglichst dotierungsfreie einkristallxne Gallium-Ärsenid-Scliicht 2 inOn a 0.2 mm thick single crystal gallium arsenide disc 1 in ®S | rd Ie, which as a result of chromium doping has a specific resistance of 10 cm , is a single crystal gallium arsenide layer which is as free of doping as possible 2 in

einer Dicke von 3°10 cm aufg©w©clisen0 Mit Hilfe der Planartechnik ist" nacheinander Zinn mit einer tration von 10 dursh di© FensteS»- dar erstea 5 «10 cm dik-a thickness of 3 ° 10 cm aufg © w © clisen 0 With the aid of planar is "one after the tin with a concentration of 10 dursh di © FensteS" - is erstea 5 "10 cm dictated

Siliziumnitridschicht 3 und daraa«li ■dureh dia direkt'da- aeben liegenden Fenster in der swsiätarn und erste« .Silizium«- nitrldschicht 4 Zink mit d©r gleiö&an OfoarflMcheiikonzioiitratior ^indiffundi^s·* β' Durch disa© QitfnBiotien entstehen die 5 wnö die. ρ <=Β@£=@1©ϊΐβ .6,- die "-sieh unt-or den Si-Silicon nitride film 3 and daraa «li ■ dureh dia direkt'da- aeben underlying window in the first and swsiätarn" .Silizium "- nitrldschicht 4 zinc with d © r & gleiö to OfoarflMcheiikonzioiitratior indiffundi ^ ^ s * · β 'by disa © QitfnBiotien arise 5 wnö the. ρ <= Β @ £ = @ 1 © ϊΐβ .6, - the "-sieh unt-or the si-

aissö die S@saosaissö the S @ saos

BAD ORfGfNAL1-1 BAD ORfGfNAL 1-1

■ ■: 1803034-■ ■: 1803034-

lateralen Gleicissrlclaiier darstellt, bei dem- die Fluß—Spannung UR an die metallisches Kontakte 8 aagese5ilosse*i wird» Die up·= übergänge emit-tie^ssa das Licht 9= ■ *. - .'"' " ' ' ~- Lateral Gleicissrlclaiier, in which the flux voltage U R to the metallic contacts 8 aagese5ilosse * i "The up · = transitions emit-tie ^ ssa the light 9 = ■ *. -. '"'"'' ~ -

AusfühgungsbeispxeX If" -..""' "'..-'Execution exampleX If "- .." "'"' ..- '

Auf eine einkristglüae Siliziums-cheih.e l*ia EäÜ ifs die "-.On a single crystal silicon cheih.el * ia EäÜ if s the "-.

BO 3 'BO 3 '

Bor-Atsisen/ess dotiert ist 5 w±ru bei einer Sub=- 'Boron-Atsisen / ess is doped 5 w ± ru with a Sub = - '

strat-Temperatur voaa 3GQ C-die- Schiciv&ezifolge aufgedampft ιstrat-temperature voaa 3GQ C-die- Schiciv & ezifisode vaporized ι

•j - - ■ -• j - - ■ -

1.10 cm dick" Intsriasia Silizium- ."." -- . \1.10 cm thick "Intsriasia silicon-.". "-. \

1,1 δ cm "dick ar<»SiIiziixm mit 2 βXu Piiosphor Atomen/cm1.1 δ cm "thick a r <» SiIiziixm with 2 β Xu phosphorus atoms / cm

I, IO cm dick p"*"™ 511 iss ium mit 2".l6° Box^-Atcsme/cm3 - - ^I, IO cm thick p "*" ™ 511 iss ium with 2 ".l6 ° Box ^ -Atcsme / cm 3 - - ^

1.10 cm dick I2rfcx*±ssie Silizi"um - '■"..■-"■".- '- ."1.10 cm thick I2rfcx * ± ssie Silizi "um - '■" .. ■ - "■" .-' -. "

5 S t 8 S I I J » S ! S I S f ϊ ί S S SF S ί 8 i J S J β S j ? ! 8 5 S 4■ » ä 3 "i S 8 I υ I f S S Λ t ! ( .1 -I 8 ä S ί ä i 5 S t 8 SIIJ »S! S I S f ϊ ί SS SF S ί 8 i JSJ β S j? ! 8 5 S 4 ■ »ä 3" i S 8 I υ I f SS Λ t! (.1 -I 8 ä S ί ä i

und so fort. ." . ν ■_-.'" - _ ·and so on. . ". ν ■ _-. '" - _ ·

Es sind insgesamt 2„X0 Zonen I {Iii"ferins-ie~Sciiisb.tsEs,) aufge- ■ dampft» Die Sxllaxiissslisib-e ist 'auf dsx1 Sückseite;- (aperrfrei) auf- eine Metallplatte 5 gelötet und die letzte 2. -Schach.t ist mit einem: Kreusglttsr· δ von Me taub ahnen {-sperr fr ei) tiert, so daß Sonseenlxch.^ 7 senkrecht" aw d$n Scb.iels.tenf öl gen eindringen kann.There are a total of 2 "X0 zones I {Iii" ferins-ie ~ Sciiisb.tsEs,) listed ■ evaporated "The Sxllaxiissslisib-e 'on dsx 1 Sückseite - (aperrfrei) up a metal plate soldered 5 and the last two . -Schach.t is with a : Kreusglttsr · δ von Me deaf ahnen {-sperr fr ei) tiert, so that Sonseenlxch. ^ 7 vertically "aw d $ n Scb.iels.tenf oil can penetrate.

-^AjAgfjiiigungjsbeisplel. 2a <- - . -...--.- ^ AjAgfjiiigungjsbeisplel. 2a <- -. -...--.

Auf eine einkristalline SiliziumsefeoJ-lbe. 1 la Baad 2a mit eines* ρ «Dotieriisig v©xa Io Boar-Atosse/esa ist mit- HiXfe von Epitaxie die ©isilsristsllin© Schicht^äfölg© auyfgOn a monocrystalline silicon fiber. 1 la Baad 2a with one * ρ «dopieriisig v © xa Io Boar-Atosse / esa is with the help of Epitaxy the © isilsristsllin © layer ^ äfölg © auyfg

—6 - " 1S ■'"'"- 3—6 - "1S ■ '"' "- 3

0 "cm dick - si «Silizium-mit -^»IB'':-:I?iiosph.Qr Atoise/cm^ ·0 "cm thick - si« silicon with - ^ »IB '' : - : I? Iiosph.Qr Atoise / cm ^ ·

cm dick -p -SiXisiu« mit 1Ö ;B©r«Ätoiae/eia . . "3cm thick -p -SiXisiu "with 1Ö; B © r" Ätoiae / eia. . "3

-6 - ι S " 3-6 - ι S "3

%.1O era dick m ^SiUsJUaBi mit 9«X"0 FSa©sph.or<=*Ät©m©/cia - " 3-% .1O era thick m ^ SiUsJUaBi with 9 «X" 0 FSa © sph.or <= * Ät © m © / cia - "3-

H Il I I HI I (!Hi UU HfJ til I Π IHä.äSS Sä!! (Ί f f ) t! SIi 1 I 1 I H. IUH Il I I HI I (! Hi UU HfJ til I Π IHä.äSS Sä !! (Ί f f) t! SIi 1 I 1 I H. IU

a t?o;i"-?.C'ri tlä.,3 lZ©lctff©aes is A&w Mitteat? o; i "-?. C'ri tlä., 3 lZ © lctff © aes is A & w middle

Siliziumschxciiten so angereichert und zusammengehalten, daß sich durch, diese Anreidierungssciiichten 4 Zonen II gemäß
der Erfindung bilden, in desil die Konsentration der beweglichen Ladungsträger über ID /cm ist. Jede Zonenfolge dieser Anordnüng, die durch die ρ"-Schichten und die Zone 4 gebildet wird, sperrt in beiden Richtungen ca. 2 Y.
Silicon Schxciiten so enriched and held together that through, these Anreidierungssciiichten 4 zones II according to
of the invention, in desil the concentration of the mobile charge carriers is above ID / cm. Each zone sequence of this arrangement, which is formed by the ρ "layers and zone 4, blocks approximately 2 Y in both directions.

Ss sind Schichtenf©lgen mit 4.XQ n-Silizium-Schichten auf-Ss are layers with 4.XQ n-silicon layers on

-6 -f-6 -f

gedampft. Als letzte Schiclat ist eine 1.10 cm dicke η -steamed. The last schiclat is a 1.10 cm thick η -

Siliziums chi clit 5 aufg e dampft, auf der sich ein das Licht 7 laindurchlasseades Netz 6 aus Aluminium-Bahnen befindet. Die Scheibe 1 ist (ebenfalls sperrfrei) mit 8 kontaktiert.Silicon chi clit 5 evaporated, on which the light 7 laindurchlasseades network 6 of aluminum sheets is located. the Disk 1 is contacted with 8 (also lock-free).

Ausführungsbexspiel 2b . Execution game 2b .

20 320 3

Auf eine mit etwa 1Ό Arsenatomen/cm dotierte einkristalline Germaniulmscheibe 1 in s2*ä. 2b -von 2.10 cm Dicke und 20 χ 20 mm Fläche sind im Abstand von 0,4 ram (durch eine MetallmaskeOn a single crystal doped with about 1Ό arsenic atoms / cm Germaniulm disk 1 in s2 * ä. 2b - 2.10 cm thick and 20 χ 20 mm Surface are at a distance of 0.4 ram (through a metal mask

-4 2
hindurch) ca» 2500 Flächen von-10 cm mit folgender Schichten-
-4 2
through) approx »2500 areas of -10 cm with the following layers

folge bedampfti -follow steamed -

1".1Ö cm dick Calcium '1 ".1Ö cm thick Calcium '

3=10 cm dick eine Legierung- aus 3jö42 g Tellur .+■ 1,126 gi3 = 10 cm thick an alloy made of 3jö42 g tellurium. + ■ 1.126 gi

Arsen + Ο5ΐδ3 g SiiiziiiEa -J- O3 35^5 g Gs I (mit Hilfe von Flasfe=-Ye3rdämpfung)Arsenic + Ο 5 ΐδ3 g SiiiziiiEa -J- O 3 35 ^ 5 g Gs I (with the help of Flasfe = -Ye3rd damping)

1.1Ö cm dick Platin1.1Ö cm thick platinum

-6 9-6 9

3.10 eta-dick .eine Legierung wie Z3.10 eta-thick. An alloy like Z

und so fort.and so on.

2s sind 25 Scliichtenfolgeia X / 11 aufgedampft. Die letzte
Pl at ins chi clit ist. mit einer 1.10 ca dicken GoI ds·chi eh. t 5
Über damp ft. Danacli ist die Germaniums cfreibe ±m Abstand von 0,4 era mit dem DxaEiantem geiritzt und so gebs*ochen,■ daß die " 2500 Mehrzonen-Anordnunges separiert sind» Die einzelne Aa-Ordnung ist auf ein vergoldetes Kovar.blech ? legiert ,.und. ar. die Goldschiciit ist ein-5»lQ cm dicker Goldldraht 8 mit Thcic kompressiO33. geboadet. Danaclv ist- die Anordnung bsi 300 C
mit Hilfe einer Hf-Gas entladung in einer Unt er druck« SiE^-:-I1J r. Atmosphäre iait einer 1000 Ά dicken SilisiuBimitrid^Seiiielit 6
25 layers X / 11 are vapor-deposited for 2s. The last
Pl at ins chi clit is. with a 1.10 approx. thick GoI ds · chi eh. t 5
Above steam. Danacli the germanium is scratched ± m distance of 0.4 cm with the DxaEiantem and given in such a way that the "2500 multi-zone arrangements are separated" The individual Aa-order is on a gold-plated Kovar sheet ? alloyed, .and. ar. the gold schiciit is a-5 »lQ cm thick gold wire 8 bathed with thicic compressiO33. Danaclv is the arrangement up to 300 ° C
with the help of a high-frequency gas discharge in a negative pressure «SiE ^ -: - I 1 J r . Atmosphere iait a 1000 Ά thick silicon bimitride ^ Seiiielit 6

..009832/161'S..009832 / 161'S

BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM

19.D303419.D3034

Ausfuhrungsbexspxel 2cExecution example 2c

Λ -4 Λ -4

Auf eine Glasplatte 1 in S- 2c wird eine 10 cm dicke nleitende Bleisulfidschicht 2 aufgedampfte. Im Abstand vonOn a glass plate 1 in S-2c is a 10 cm thick conductive Lead sulfide layer 2 vapor-deposited. At a distance of

5.10 cm sind dann auf diese Bleisulfid-Schicht zwei je5.10 cm are then two each on this lead sulfide layer

1.-10 cm breite Streifen 5·10 cm dick abwechselnd aus Cer 3 und Nickel 4 aufgedampft. Danach ist SiO2 5 so darüber gedampft, daß jeder zweite nicht mit Metall bedampfte Bleisulfid-Strei-. fen auch von der Si0o-Schicht· frei bleibt. Durch eine nach-,1.-10 cm wide strips 5 x 10 cm thick alternately made of 3 cerium and 4 nickel by vapor deposition. Thereafter, SiO 2 5 is vaporized over it that every second lead sulfide strip not vaporized with metal. fen also remains free from the SiO o layer. Through a subsequent,

folgende Erhitzung der Anordnung im Schwefeldampf werden die freiliegenden Bleisulfid-Streifen, in p-leitendes Bleisulfid 6 "-■ umgewandelt, ■ -following heating of the arrangement in sulfur vapor, the exposed lead sulfide strips are converted into p-conductive lead sulfide 6 "- ■ , ■ -

fe Jie Zonen der Bleisulfid—Schicht, die mit Metall überdampft bind, stellen (in Richtung der Bleisulfid-Schicht) metallisch leitende Bereiche dar und sind Zonen II gemäß der Erfindung. An den Enden der Anordnung sind Metallkontakte 7 angebracht..Fe Jie zones of the lead sulphide layer over which metal is evaporated bind, make metallic (in the direction of the lead sulfide layer) are conductive areas and are zones II according to the invention. Metal contacts 7 are attached to the ends of the arrangement.

Ausfuhrungsbexspxel 2dExecution example 2d

j
Auf eine Titan-Scheibe 1 in Büs-d 2d ist die Schichtenfolge
j
The layer sequence is on a titanium disk 1 in Büs-d 2d

aufgebracht: ■ -■applied: ■ - ■

l.lÖ cm dick Titandioxyd thermisch verdampft 2l.lÖ cm thick titanium dioxide thermally evaporated 2

l.iÖ cm dick Gold 3l.iÖ cm thick gold 3

1.1p cm dick Titandioxyd in 0„ reaktiv gesputtert 41.1p cm thick titanium dioxide in 0 "reactively sputtered 4

1.1Ö cm dick Titan · 51.1Ö cm thick titanium 5

1..1Ö cm dick Titandioxyd thermisch verdampft 21..1Ö cm thick titanium dioxide thermally evaporated 2

I I I I 1 t I I I I 1 S I I I 1 I I I I V I I I « I I I I I I I I I I I ( I I I I I I I I I I I I I I I I I ·IIII 1 t IIII 1 S III 1 IIII V II I «IIIIIIIIIII (IIIIIIIIIIIIIIIII ·

und so fort. . ·and so on. . ·

Die Ti'tandioxyd-Schichten 2 und 4 sind die Zonen I gemäß der Erfindung. . .The titanium dioxide layers 2 and 4 are the zones I according to FIG Invention. . .

Ausführungsbeispiel 2eEmbodiment 2e

Auf eine polierte Wolframscheibe 1 in Bi*<i 2e sind folgende Schichten aufgedampft: .On a polished tungsten disk 1 in Bi * <i 2e are the following Layers vapor-deposited:.

008832/1615 ~l6~008832/1615 ~ l6 ~

19Ü303419Ü3034

O cw dick Wolframoxyd 2O cw thick tungsten oxide 2

^ cm dick Zirikoxyd · ' 3^ cm thick Zirikoxyd · '3

Jt..10 cm dick Caesiumoxyd 4 Jt .. 10 cm thick cesium oxide 4

1.1 β' cm dick Wolframoxyd 21.1 β 'cm thick tungsten oxide 2

Ι.ΐδ7 cm dick Wolfrafii 5Ι.ΐδ 7 cm thick Wolfrafii 5

l*l(r em dick Wolfiramoxyd 2l * l (r em thick Wolfiramoxyd 2

1*10 ciii dick Zinksvtifid 61 * 10 ciii thick zinc vtifid 6

1.10· em dick Wolframoxyd ■ 2·1.10 · em thick tungsten oxide ■ 2 ·

Ο'' cm dick Wolfram .. 5Ο '' cm thick tungsten .. 5

1.10 cm dick · Wolfi*ämoxyd ... 21.10 cm thick Wolfi * ämoxyd ... 2

t t ι f f rfii ι ftf MMtt it♦ f ι t ι ι r f ι ι ι tt ι ff rfii ι ftf MMtt it ♦ f ι t ι ι rf ι ι ι

tiiid src- f οί* t *tiiid src- f οί * t *

■5.■ 5.

Die Schiebst eof olg eft, Gs0O-WO0-W-1WO^ lind WO_-Vr-WÖ^, sitid dieThe sliding st eof olg eft, Gs 0 O-WO 0 -W- 1 WO ^ lind WO_-Vr-WÖ ^, sitid die

& j J j j& j J j j

Z&n&n II gemaB dear Erfindung, die Sciticiite»' ZnO χχηύ ZnS sind Z & n & n II according to the invention, the Sciticiite »'ZnO χχηύ ZnS are

le Zonen I.le zones I.

e-ine Magnesiumsdheifeo 1 in di 2f werden folgende Schichten aufgedampft: ·e-ine magnesium dheifeo 1 in di 2f are the following layers vaporized:

§ eia a£öi& Zißkö/xyd 2 ■§ eia a £ öi & Zißkö / xyd 2 ■

1>1Q ent diicle Fteth^looyaiiin 31> 1Q ent diicle Fteth ^ looyaiiin 3

r
JUi§
r
JUi§

CfftiCffti

ί ί ( H Hf f*rt f Hf M f f M ff If f f.l f H H ί MMf ί ί (H Hf f * rt f Hf M ff M ff If f fl f HH ί MMf

D-ie DoppfeiilcliiGhten Zinkoxyd-Phthaloeyanin sind die Zonen ί *der Anordnung. The double components of zinc oxide-phthaloeyanine are the zones ί * of the arrangement.

00-9832/1615 - -.-.,--■■■00-9832 / 1615 - -.-., - ■■■

1803Ü341803Ü34

Aus führ üngsb ei s pie I 2g - - . Explanatory example I 2g - -.

Auf eine Metallplatte 1 in % sind folgende Schichten In Hochvakuum aufgedampft:The following layers are vapor-deposited in a high vacuum on a metal plate 1 in%:

_ 6_ 6

1.Ϊ0 cn* dick Caesxuia-Äiitimönid 21.Ϊ0 cn * thick Caesxuia-Äiitimönid 2

5.10 cm dick Antimontriöxyd 35.10 cm thick antimony trioxide 3

1.1Ö cift dick Äntimoiitri sill fid 41.1Ö cift dick Äntimoiitri sill fid 4

7 cm dick Nickel 5 7 cm thick nickel 5

1.1Ö cm dick Gaesitun-Äntimönid -21.1Ö cm thick Gaesitun-Äntimönid -2

ι ι ι I r ( t ί t f nt ι ι i ι ι ntdf · i r ι « ι ι τ f ι ι ι i ι ί t i ι.ι ι ι I r (t ί tf nt ι ι i ι ι ntdf · ir ι «ι ι τ f ι ι ι i ι ί t i ι.

und £fö fort.and £ fö away.

Die Döppelschichten Antimoat^iox^d-Antimontristilfid sind die Zonen X der Änö±"dnüxig»The double layers Antimoat ^ iox ^ d-Antimontristilfid are the zones X of the Änö ± "thin»

2h2h

ta 3; ta 3 ;

Äöf eine üiit 5.1# ΡϊϊοβρίϊΦΐ^-Ätomen/cä» dotiertö einkristal Ta iÄöf a üiit 5.1 # ΡϊϊοβρίϊΦΐ ^ atoms / cä »dopedö single crystal Ta i

de Sehichtenfolge im Hcrchvakiiura bei 35Q°G de sequence of views in the Hcrchvakiiura at 35Q ° G

line eermarüiüniseheibe 1 "νοίϊ ZG χ 20 mm in j de Sehline eermarüiüniseheibe 1 "νοίϊ ZG χ 20 mm in j de Seh

aufgedaufged

<sm dick <sm thick

(xei*räiäKi.ttnS ίίίΐΐ(xei * räiäKi.ttnS ίίίΐΐ

β| ' . ■ " 2ί-0- -; β | '. ■ "2ί-0- -;

. »-Jfc-0'' em dick (xeirräiäKittnS ffiit 1Ö Ätt« Λ. »-Jfc-0 '' em dick (xeirräiäKittnS ffiit 1Ö Ätt« Λ

miummium

et» dicket »thick

Gia dick ' Gia dick '

ί f f f * P f ϊ ff f f f f f f f f ί f f f f f * ( f H f r *■ί f f f * P f ϊ ff f f f f f f f f ί f f f f f * (f H f r * ■

Ϊ& Z&xiem£&ig&& 2/Zt die Aufammptuttgmn Ϊ & Z & xiem £ & ig && 2 / Zt die Aufammptuttgmn

2 χ Z x l-t3 em pyrolytisch mit- ein©3* '^«lO^ cär Schient übersogeii waräaa. Nach einsr''-'''TptopGTfutigitWfk';ίύ 2 χ Z x l-t3 em pyrolytically with a © 3 * '^ «lO ^ cär Schient überogeii waräaa. After one '' - '''TptopGTfutitWfk'; ίύ

bei 450 C hat sich durch geringfügige Ausdiffusion von Phosphor und Aluminium aus den η - und ρ -Schichten die gewünschte Zonenfolge von Bar#-d 2h gebildet. Nach der Temperung ist der Germanium-Wurf el selir langsam abgekühlt.at 450 C has resulted from slight out-diffusion of Phosphorus and aluminum from the η and ρ layers die Desired zone sequence formed from bar # -d 2h. After tempering the germanium litter has slowly cooled down.

Ausführungsbeispiel 2iEmbodiment 2i

Auf eine einkristalline Siliziumscheibe 1 in ä: 2i, die mit l.lD Phosphor-Atomen/cm dotiert ist, sind die folgenden Schichten im Hochvakuum aufgedampft:On a single crystal silicon wafer 1 in ä: 2i, the doped with 1.lD phosphorus atoms / cm are the following Layers vapor-deposited in a high vacuum:

5.IO cm dick η η-Silizium mit 5·1"0 Antimon-Atomen/cm )5.IO cm thick η η silicon with 5 · 1 "0 antimony atoms / cm)

■ mit Verarmung auf lü Antimon- % Atome am Ende* tier Verdampfung )■ with impoverishment to lü antimony% Atoms at the end * of evaporation)

1.1Ö cm dick p-Silizium mit Io Bor-Atomen/cm1.1Ö cm thick p-silicon with Io boron atoms / cm

-4 +-4 +

O cm dick M, η-Silizium wie 2O cm thick M, η-silicon like 2

I I I I I I I I I I r I ( I I I I I 1 I I i I I f I I I I i ? I ΐ 1 } I I t I I I I T I I I t 1 I !! I I I I I 7 I I II I I I I I I I I I r I (I I I I I 1 I I i I I f I I I I i? I ΐ 1} I I t I I I I T I I I t 1 I !! I I I I I 7 I I I

und so fort.
Die η -Siliziumschichten sind die Zonen II der Anordnung.
and so on.
The η silicon layers are zones II of the arrangement.

Ausführungsbeispiel 2.jEmbodiment 2.j

Auf ein Nickelblech 1 in 2j sind folgende Schichten im Hochvakuum aufgedampft:On a nickel sheet 1 in 2j the following layers are im High vacuum vapor deposited:

2.1Ö cm dick Wismutoxyd 22.1Ö cm thick bismuth oxide 2

2.1Ö cm dick Wismutsülfid 32.1Ö cm thick bismuth sulphide 3

1.1δ cm dick Nickel 41.1δ cm thick nickel 4

2.10 cm dick Wismutoxyd 22.10 cm thick bismuth oxide 2

I ! I I I I I ! I I 4 11IiIItIIIt(IItIIIIItI)II! I I I I I! I I 4 11IiIItIIIt (IItIIIIItI) I

und so fort. ■ . lv ':--ί ν ; --.-and so on. ■. lv ' : --ί ν; --.-

Die V/ismutoxyd-Wismutsulfid-Schichten sind "die Zonen I der ;. ' Anordnung.The V / ismutoxyd bismuth sulfide layers are "the zones I of the ;. 'Arrangement.

y , Ausführungsbeispiel 2k- ! ! : - -Λ « -.:;■. ,:; y, embodiment 2k - ! ! : - -Λ « -.:;■. ,:;

1· Auf ein Berylliumblech 1. %n &&r4. 2k ist im Hochvakuum folgende Schichtenfplge aufgedampftί1 · On a beryllium sheet 1.% n && r4. 2k, the following layers are vapor-deposited in a high vacuum

2.10. cm dick Zinkoxyd2.10. cm thick zinc oxide

Ö^ cm dick ZinksulfidO ^ cm thick zinc sulfide

, l;.10- cm dick Gold ., l ; .10- cm thick gold.

1.10 cm dick Beryllium 2.10 cm dick Zinkoxyd « I t I I I I I I I t I I I 1 I I I ! J I I I I I I I I I I t I I I I I und so fort.1.10 cm thick beryllium 2.10 cm thick zinc oxide «I t IIIIIII t III 1 III! JIIIIIIIIII t IIIII and so on.

Die Doppelschichten ZnS-ZnO sind die Zonen I der Anordnung.The double layers ZnS-ZnO are the zones I of the arrangement.

Ausführungsbeispiel 21 · Embodiment 21

Auf eine einkristalline Silizium-Scheibe 1 in 23?, die mit 5.IO Bor-Atomen dotiert ist, sind folgende Schichten im Hochvakuum aufgedampft:On a monocrystalline silicon wafer 1 in 23? Which is doped with 5.IO boron atoms, the following layers are vapor-deposited in a high vacuum:

3.10 cm dick Kadmiumsulfid 23.10 cm thick cadmium sulfide 2

1.10 cm dick Kadmiumoxyd · 31.10 cm thick cadmium oxide 3

1.10 cm dick Cer k 1.10 cm thick cerium k

2.1Ö cm dick ρ -Silizium 52.1Ö cm thick ρ -silicon 5

3.10 cm dick Kadmiumsulfid 23.10 cm thick cadmium sulfide 2

I I I I I I I I I I C () I 1 I I I I I I I I I I 9 I I t t I t I I tI I I I I I I I I I C () I 1 I I I I I I I I I I I 9 I I t t I t I I t

und so fort.
Die Doppelschichten CdO-CdS sind die Zonen I der Anordnung.
and so on.
The double layers CdO-CdS are the zones I of the arrangement.

Ausführungsbeispiel 2m " Embodiment 2m "

Auf eine Metallplatte 1 in BiHH 2m sind folgende Schichten im Hochvakuum aufgedampft:The following layers are on a metal plate 1 in BiHH 2m vapor-deposited in a high vacuum:

3.1Ö cm dick Chrom 23.1Ö cm thick chrome 2

l.lÖy cm dick Antimontrisulfid 3 1.1Ö cm dick Siliziummonoxyd 4l.lÖ y cm thick antimony trisulfide 3 1.1Ö cm thick silicon monoxide 4

-7 ■-7 ■

3.10 cm dick Chrom 53.10 cm thick chrome 5

009832/1615009832/1615

χ ■■■■·■ "" -20-χ ■■■■ · ■ "" -20-

1.1Ö cm dick Yttrium 61.1Ö cm thick yttrium 6

1.1Ö cm dick Antimontrisulfid 31.1Ö cm thick antimony trisulfide 3

-7
1.10 cm dick Siliziummonoxyd 4
-7
1.10 cm thick silicon monoxide 4

1.10 cm dick Yttrium .61.10 cm thick yttrium .6

1.1δ cm dick Antimontrisulfid 2 · .1.1δ cm thick antimony trisulfide 2 ·.

ι ι ι ι ι ι ι t ι ι ι ι ι ι r ι ι r ι ι ι ι t ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ιι ι ι ι ι ι ι t ι ι ι ι ι ι r ι ι r ι ι ι ι t ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι

und so fort.and so on.

Die Doppelschichten Siliziummonoxyd-Antimontrisulfid sind die Zonen I der Anordnung. ■ ' The double layers of silicon monoxide and antimony trisulfide are zones I of the arrangement. ■ '

Ausführungsbeispiel' 2nEmbodiment '2n

Auf eine einkristalline Siliziumscheibe 1 in 2n, mit einer Dotierung von 1-,Ιό" Bor-Atomen/cm , die einen Durchmesser von 60 mm hat, sind im Höchstvakuum folgende Schichten mit Hilfe einer Elektronenstrahl-Flash-Verdampfung aufgedampft :On a monocrystalline silicon wafer 1 in 2n, with a doping of 1-, Ιό "boron atoms / cm, which has a diameter of 60 mm, the following layers are in the maximum vacuum evaporated using electron beam flash evaporation :

2.1Ö cm dick n-Silizium mit I.IO- Antimon- ) o 2.1Ö cm thick n-silicon with I.IO antimony) or similar

3 ) Atomen/cm ■>3) atoms / cm ■>

2.10 cm dick p-Silizium mit 1.1Ό Bor-Atomen/cm 3 2.1Ö cm dick η-Silizium wie 22.10 cm thick p-silicon with 1.1Ό boron atoms / cm 3 2.1Ö cm thick η-silicon like 2

ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι » ι « ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι i ι ι ι ι ι · ι ι ι ι ι ι ι und so fort.ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι »ι« ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι i ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι and so on.

Zwischen den ρ- und η-Schichten bilden sich Raumladungszonen aus, die die Zonen I gemäß der Erfindung sind. In der Mitte der n- und p.-Schichten sind als Folge der Raumladung die beweglichen Ladungsträger angereichert. Diese sehr dünnen Anreicherungsschichten 4 und 5 sind die Zonen II der Anordnung gemäß der Erfindung. Es sind 10 Schichtenfolgen n-p aufgedampft, so daß aus der Siliziumscheibe ein Zylinder von 4 cm Höhe geworden ist.Space charge zones form between the ρ and η layers which are the zones I according to the invention. In the middle of the n and p layers are as a result of the space charge the moving load carriers are enriched. These very thin enrichment layers 4 and 5 are zones II of the Arrangement according to the invention. There are 10 layer sequences n-p vapor-deposited, so that a cylinder from the silicon wafer 4 cm high.

- ,^190 3 03^,. ,-, ^ 190 3 03 ^ ,. ,

Wenn man in den Anordnungen la bis If und 2a bis 2n die elektrische Feldstärke hinreichend groß macht, indem man U. hinreichend groß und/oder χ. hinreichend klein macht, dann werden so viele Elektronen aus Fangstellen (Traps) oder aus dem Valenzband in das Leitungsband gebracht ,' daß Γ>-Μ die Mehrzonen-Anordnung durchschaltet. Verwendet man a'ls -'■'· Zonen I dünne Schichten von. amorphen Halbleitern, vrie'z. B. 'ί '^ Selen, Tellur, Germanium, Silizium, Arsen, Antimon, Anti-ί; "■- " monsulfid und viele andere, dann kann bei hinreichend !hohen"*>ν elektrischen Feldern in diesen Zonen I sogar ein "Umklappen]' ,, des amorphen Zustandes in den kristallinen Zustand erfolgen,If one makes the electric field strength sufficiently large in the arrangements la to If and 2a to 2n by making U. sufficiently large and / or χ. makes sufficiently small, then so many electrons are brought from traps or from the valence band into the conduction band that Γ > -Μ switches through the multi-zone arrangement. If one uses a'ls - '■' · zones I thin layers of. amorphous semiconductors, vrie'z. B. 'ί' ^ selenium, tellurium, germanium, silicon, arsenic, antimony, anti-ί; "■ -" monosulfide and many others, then with sufficiently! High "*> ν electric fields in these zones I even a" flipping] '"of the amorphous state into the crystalline state can take place,

4 wodurch die Leitfähigkeit dieser Zonen um etwa den Faktor4 thereby increasing the conductivity of these zones by about the factor

fe ansteigt. Durch einen hinreichend großen Stromstoß ,(hinreichend hohe Temperatur) klappt diese Zone wieder in ,den amorphen Zustand zurück..Wenn die Schichtdicke χ. hinreichendfe increases. With a sufficiently large current surge (sufficiently high temperature) this zone folds back into the amorphous state back..If the layer thickness χ. sufficient

-5 1 -5 1

dünn ist (-^10 cm), kann dieses Zurück-Klappen in den amorphen Zustand u.U. auch spontan erfolgen, sofeald die elektrische Feldstärke einen kritischen Wert unterschreitet· .Die Mehrzonen-Anordnungen la bis If und 2a bis 2n lassen sich erfindungsgemäß auf diese Weise als "Speicher-Elemente" und. elektronische Schalter verwenden. Das Ausführungsbeispiel 2bis thin (- ^ 10 cm), this folding back into the amorphous state can also occur spontaneously, as long as the electric field strength falls below a critical value Multi-zone arrangements la to If and 2a to 2n can be according to the invention in this way as "memory elements" and. use electronic switches. The embodiment 2b

zeigt im B±±M 2b* einen elektronischen Schalter gemäß der Erfindung . ...--..shows in B ± M 2b * an electronic switch according to the invention. ...-- ..

"Die Festkörper-Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung ist W jedoch nicht nur als Gleichrichter und Schalter verwendbar. Sie ist vor allem auch interessant für die Umwandlung von Licht- und Wärme-Energie in elektrische Energie und für die Umwandlung von elektrischer Leistung in Licht-Emission und Wärrne'-Strö'mungen. Verwendet man Mehrzonen-Anordnungen mit einer alternierenden Folge von positiven und negativen Raumladungszonen, wie. sie in den B 2a bis 2n beschrieben sind, dann erzeugt eingestrahltes Licht, z*B. in 2a senkrecht auf 5 (in den Raumladungszonen 2JElektronen-Defektelektronen-Paare, die durch die Raumladungszonen getrennt ■werden. Die als Folge dieser Ladungsträgerseparationen an den Raumladungszonen auftretenden Fotospannungen kompensieren sich paarweise, erzeugen aber eine zusätzliche elektrische Leitfähigkeit in der Anordnung. Zwischen der ersten und letzten Raumladungszone dieser Anordnung entsteht eine "The solid-state multi-zone arrangement according to the invention, W, however, be used not only as a rectifier and switches. It is especially interesting for the conversion of light and heat energy into electrical energy and for the conversion of electrical power into light Emission and heat currents: If multi-zone arrangements with an alternating sequence of positive and negative space charge zones, as described in B 2a to 2n, are used, then irradiated light is generated, e.g. in 2a perpendicular to FIG (in the space charge zones 2J electron-hole pairs that are separated by the space charge zones. The photo voltages occurring as a result of these charge carrier separations at the space charge zones compensate each other in pairs, but generate additional electrical conductivity in the arrangement. Between the first and last space charge zones of this arrangement creates a

Q-Q9.8-32/iet! bad originalQ-Q9.8-32 / iet! bad original

Fotospannung, die nicht kompensiert ist. 1 und 6 sind die Stromaiischlüsse dieses Fotoelementes. Der Vorteil gegenüber normalen Fotoelementen besteht darin, daß weniger erzeugte Trägerpaare durch Rekombination wieder verloren gehen.Photo voltage that is not compensated. 1 and 6 are the Stromai closings of this photo element. The advantage over normal photo elements consists in that less generated Carrier pairs are lost again through recombination.

Auch als Fotowiderstand lassen sich die Anordnungen 2a bis 2n verwenden. Einen Fotowiderstand in Form einer lateralen Mehrzonen-Anordnung- stellt das 2c dar, wenn Licht senkrecht zu 1 eingestrahlt wird. Durch Lichteinstrahlung wird der elektrische Widerstand zwischen den Kontakten 6 verändert.The arrangements 2a to 2n can also be used as a photoresistor. A photo resistor in the form of a lateral one Multi-zone arrangement is shown by 2c when light is radiated perpendicularly to 1. By exposure to light becomes the electrical resistance between the contacts 6 changes.

Besonders interessant sind Fotoelemente, die als Mehrzonen» Anordnungen gemäß la - If aufgebaut sind. Sie enthalten eine Folge von Raumladungszonen, die alle, das gleiche Vorzeichen halten. Die Fotospannungen, die als Folge von Lichtabsorption an den Raumladungszonen auftreten, kompensieren sich deshalb nicht, sondern sie addieren sich. Als Folge davon tritt an diesen Fotoelementen eine Gesamt-Fotospannung auf, die gleich der Summe der Einzel-Fotospannungen ist. Das Licht kann dabei senkrecht, parallel oder in einem beliebigen Winkel zur Ebene d-er Zonen I und II eingestrahlt werden.Particularly interesting are photo elements that are arranged as multi-zone »arrangements according to la - If are constructed. They contain a sequence of space charge zones which all have the same sign. The photo voltages that occur as a result of light absorption in the space charge zones therefore do not compensate each other, but add up. As a result of this, a total photo voltage occurs at these photo elements which is equal to the sum of the individual photo voltages. The light can be irradiated perpendicular, parallel or at any desired angle to the plane of the zones I and II.

In Bild. If ist- eine Mehrzonen-Anordnung dargestellt, die bei Einstrahlung z.B. von Sonnenlicht senkrecht auf die oberste η -Silizium-Schicht 3 eine Fotospannung U„ zwischen dem Kreuzgittip.r 6 und der Metallplatte 5 abgibt, die um mehr als den Faktor 10 höher ist (selbstverständlich auch mit viel höherem "Innenwiderstand11) als die Fotospannung einer einzelnen Solarzelle.
Derartige Hochspannungsfotoelemente lassen sich aber auch in lateraler Folge der Zonen herstellen. In 3 ist auf
In picture. If a multi-zone arrangement is shown which, when irradiated, for example, with sunlight perpendicular to the uppermost η -silicon layer 3, emits a photo voltage U "between the cross-grating tip 6 and the metal plate 5, which is more than a factor of 10 higher (of course also with a much higher "internal resistance 11" ) than the photo voltage of a single solar cell.
Such high-voltage photo elements can, however, also be produced in a lateral sequence of the zones. In 3 is on

-4 ■-4 ■

eine Quarzplatte 1 eine 1.10 cm dicke Schicht indiumphosphid durch Sublimation (unter 700 C) im Hochvakuum aufgedampft und getempert. Sie hat eine Trägerkonzentration von 10 , ist η-leitend und grobkristallin. Im Abstand von 2.10 cma quartz plate 1 a 1.10 cm thick layer of indium phosphide vaporized and tempered by sublimation (below 700 C) in a high vacuum. It has a carrier concentration of 10, is η-conductive and coarsely crystalline. At a distance of 2.10 cm

-4 ? _5 sind Streifen 3 aus Kupferselenid 10 cm breit und 3.10 cm dick und Streifen aus Cadmiumselenid 4 mit einer Breite von-4? _5 are strips 3 made of copper selenide 10 cm wide and 3.10 cm thick and strips of cadmium selenide 4 with a width of

-4 -5-4 -5

2.10 cm und einer Dicke von 3*10 cm auf die Indiumphosphidschicht 2 aufgedampft. Die Cadmiumselenidstreifen 4 sind über die Kupferselenxdstreifen 3 so justiert, daß sie diese gerade2.10 cm and a thickness of 3 * 10 cm on the indium phosphide layer 2 evaporated. The cadmium selenide strips 4 are over the copper selenx strips 3 adjusted so that they are straight

009832/1615009832/1615

überdecken. Die ganze Anordnung ist mit einer SiO0-Schicht von 4.10 cm Dicke überzogen, die nur für die Metallkontakt« an den Enden der Anordnung geöffnet ist. Das Hochspannungsfotoelement nach 3 hat für senkrecht einfallendes grünes Licht 7 eine maximale Empfindlichkeit und liefert eine Gesamtfotospannung U„ an 6, die proportional der Zahl der lateralen Zonenfolgen I/II (Indiumphosphid / Selenid-überdampftes Indiumphosphid) ist.cover. The entire arrangement is covered with a SiO 0 layer 4.10 cm thick, which is only open for metal contact at the ends of the arrangement. The high-voltage photo element according to FIG. 3 has a maximum sensitivity for perpendicularly incident green light 7 and supplies a total photo voltage U "at 6, which is proportional to the number of lateral zone sequences I / II (indium phosphide / selenide-vaporized indium phosphide).

Selbstverständlich kann man auch den Sperrwiderstand von Gleichrichtern nach den la bis If und 2a bis 2n durch die Einstrahlung von Licht senkrecht, parallel oder einem Winkel zu den Schichtenfolgen verändern oder modulieren. Man erhält auf diese Weise erfindungsgemäß aktive Steuerelemente, bei denen mit Hilfe einer relativ kleinen Änderung der.einfallenden Lichtintensität eine starke Änderung des Sperrstromes in der Mehrzonen-Anordnung und damit eine Leistungsverstärkung, d.h. ein VerhältnisOf course, you can also set the blocking resistance from Rectifiers according to la to If and 2a to 2n by the irradiation of light perpendicular, parallel or change or modulate an angle to the sequence of layers. In this way, according to the invention, active control elements are obtained, with those with the help of a relatively small change in the incident light intensity a strong change of the reverse current in the multi-zone arrangement and thus a power gain, i.e. a ratio

Änderung der elektrischen Leistung ^. ι erzielt wird.Change in electrical power ^. ι is achieved.

Änderung der LichtintensitätChange in light intensity

Bei. Anlegen einer Flußspannung an die Anordnungen la bis If erfolgt bei geeigneter Wahl der Zonen I der Mehrzonen-Anordnungen als Folge von Rekombinationen oder strahlendenAt. Applying a forward voltage to the arrangements la to If takes place with a suitable choice of zones I of the multi-zone arrangements as a result of recombinations or radiant

t Übergängen von Ladungsträgern eine Emission von Licht. Als W Ti«.t transitions from charge carriers cause an emission of light. As W Ti «.

n- bzw. p-Schichten in den la bis If eignen sich z.B.n- or p-layers in la to If are e.g.

Galliumarsenid für Infrarot-Emission, Galliumarsenid-phosphid für die Emission von rotem bis grünem Licht und ZinksVlfid , Borphosphid, Siliziumcarbid usw. oder auch "durchtunnelte" Schichten aus Oxyden, wie Zirkonoxyd, Titandioxyd u.a. für die Emission von weißem.bzw. blauem Licht. Da dieGallium arsenide for infrared emission, gallium arsenide phosphide for the emission of red to green light and ZinksVlfid , Boron phosphide, silicon carbide etc. or also "tunneled through" Layers of oxides such as zirconium oxide, titanium dioxide, etc. for the emission of white or blue light. Since the

o Emission von Licht hauptsächlich in den Raumladungszonen ge- *P schieht, ist die Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung für t«> die Herstellung von Elektrolumineszenz-Strahlern hoher Inten- o emission of light primarily in the overall space charge zones * P schieht, the multi-zone arrangement according to the invention for t "> the preparation of electroluminescent lamps of high inten-

.->» sität besonders geeignet, da ihr Innenraum zum überwiegenden.-> »sity is particularly suitable as its interior space is predominantly

ay Teil von Raumladungszonen erfüllt ist. __ ay part of space charge zones is fulfilled. __

""*' Legt man an die Mehrzonen-Anordnungen nach den 2a bis 2n Wechselspannung mit" so hoher Frequenz an, daß ein merklicher Strom zu fließen beginnt, dann kann bei geeigneter"" * 'If one attaches to the multi-zone arrangements according to FIGS. 2a to 2n AC voltage with "so high a frequency that a noticeable current begins to flow, then with a suitable

Wahl des Materials der Zonen I auch hier ein Teil der aufgenommenen elektrischen Leistung in Form von Licht abgestrahlt werden. Man kann als Material für die Zonen I hier z.B. auch die bekannten Leuchtstoffe und Phosphore in Form von dünnen Schichten verwenden.Choice of the material of the zones I also here part of the recorded electrical power can be radiated in the form of light. The material for zones I can be used here e.g. also the known phosphors and phosphors in the form of use thin layers.

Auch in lateraler Form ist die Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung zur Emission von Licht geeignet. Legt man z.B.The multi-zone arrangement according to the invention is also suitable for emitting light in a lateral form. If you place e.g.

an die Kontakte 7 in Ie eine hinreichend hohe Flußspannung U_r an, dann emittieren die n-p-Ubergänge das bekannte Licht der Gallium-Arsenid-Leuchtdioden. Die Vorteile der Anordnung "nach Ie* bestehen darin, daß man die np-Ubergänge sehr wirksam kühlen kann.und daß durch die vielen np-Übergänge eine höhere Lichtintensität erreicht wird.A sufficiently high forward voltage U_ r is applied to the contacts 7 in Ie, then the np transitions emit the known light of the gallium arsenide light-emitting diodes. The advantages of the arrangement "according to Ie * are that the np-junctions can be cooled very effectively and that a higher light intensity is achieved due to the many np-junctions.

Auch als Thermoelement und Peltierelement hat die Mehrzonen-Anordnung Vorteile. Macht man die Zonen I bije n- oder p-Halbleitermaterial erfindungsgemäß so dünn, daß als Folge der dann sehr hohen Feldstärke zwischen den Zonen I und II (auch ohne äußere Spannung) bewegliche Ladungsträger aus Elektronenfallen (Traps) oder aus dem Valenzband freigesetzt sind, oder daß durch den Tunneleffekt zusätzliche Leitfähigkeit entsteht, dann fließt bei der geringsten äußeren Spannung auch in Sperr-Richtung ein relativ großer Strom. Die Zonenfolge II/I/II ist damit zu einem thermoelektrischen- oder Peltier-Kontakt geworden, dessen maximale Peltierspannung II _yT T/jj gleich der Bandbreite des Halbleiters ist:The multi-zone arrangement also has advantages as a thermocouple and Peltier element. According to the invention, the zones I of n- or p-semiconductor material are made so thin that as a result of the then very high field strength between zones I and II (even without external voltage), movable charge carriers are released from electron traps or from the valence band, or that the tunnel effect creates additional conductivity, then a relatively large current also flows in the reverse direction with the slightest external voltage. The zone sequence II / I / II has thus become a thermoelectric or Peltier contact, the maximum Peltier voltage II _y T T / jj of which is equal to the bandwidth of the semiconductor:

Bei Zonenfolgen II/I/II ohne eine Anreicherungsra'ndschicht, also z.B. wei Verwendung von Isolatorschichten, muß ebenfalls die Schichtdicke x. der Isolatorschicht so dünn sein, daß durch den '.unneleffekt in beiden Richtungen elektrische Leitfähigkeit vorhanden ist. Dann ist auch dieser Kontakt Il/l/II zu einem chermoelektrisclifm Kontakt geworden, dessen Peltierepannung dann am größten ist, wenn die Schichtdicke x. gerade eine solche' Größe hat, daß die Stromrichtung mit dem höheren Sperrwiderstand gerade mit der zusätzlichen Tunnelleitung einsetzt. Q09832/1615In the case of zone sequences II / I / II without an enrichment border layer, So e.g. if insulator layers are used, the layer thickness x must also be used. the insulator layer must be so thin that electrical conductivity in both directions due to the tunnel effect is available. Then this contact is also Il / l / II has become a chermoelektrisclifm contact, its Peltier voltage is greatest when the layer thickness x. has just such a magnitude that the direction of the current coincides with the higher blocking resistance sets in with the additional tunnel line. Q09832 / 1615

Man überschlägt leicht, daß der Arbeitsfaktor A fals Maß der Annäherung an eine ideale Wärmekraftmaschine, die A = •Θ-» hat |__^J Jeines Thermoelementes als Mehrzonen-Anordnung gemäß der ErfindungIt is easy to estimate that the work factor A is false the approximation to an ideal heat engine, which has A = • Θ- »| __ ^ J Y of a thermocouple as a multi-zone arrangement according to the invention

■7a\ Δ ~ -^L ■ 7a \ Δ ~ - ^ L

11 ; VL11; VL

3
großer als 10 werden kann, wenn man für die differentielle Thermokraft <X gemäß Gl (10)
3
can be greater than 10, if one for the differential thermopower <X according to Eq. (10)

„ - T . At"- T. At

setzt und annimmt, daß auch in durchtunnelten Schichten das Wiedemann-Fran'z-Lorenzsche Gesetz gilt, d.h. die Lorenz-Zahl L nicht zu stark vom theoretischen Wert abweicht.sets and assumes that even in layers that are tunneled through Wiedemann-Fran'z-Lorenz's law applies, i.e. the Lorenz number L does not deviate too much from the theoretical value.

4 zeigt die Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung als Thermoelement zur Umwandlung des Wärciestromes 1 senkrecht zu den Zonen I und II in die elektrische Leistung: Thermostrom J_. mal Thermospannung U 4 shows the multi-zone arrangement according to the invention as a thermocouple for converting the heat flow 1 perpendicular to zones I and II in the electrical power: Thermostrom J_. times thermal voltage U

5 zeigt die Mehrzonen-Anordnung als Peltierelement zui" kühlung der Verbindungsplatte 1 von T auf T mit dem Peltier-Strom J_ und der Spannung Up = V'IItt/t τ/ΤΤ' ^ V är&* die Zahl der Zonen I im N- und P-Schenkel des Peltier-Elementes) 5 shows the multi-zone arrangement as a Peltier element for cooling the connecting plate 1 from T to T with the Peltier current J_ and the voltage U p = V'IItt / t τ / ΤΤ '^ V ar & * the number of zones I im N and P legs of the Peltier element)

Bemerkenswert an diesen Anordnungen ist erstens, daß die Übergänge ρ nn und η np die hohen Peltierspannungen von Gl (10) haben,, während die"entarteten" übergänge η ρ und ρ η nur die normal en (relativ kleinen) Pel ti er spannungen.Ij + +What is remarkable about these arrangements is first that the Transitions ρ nn and η np represent the high Peltier voltages of Eq. (10) have, while the "degenerate" transitions η ρ and ρ η only the normal (relatively small) pelvic stresses Ij + +

aufweisen (deren Einfluß praktisch zu vernachlässigen ist) und zweitens, daß das Peltier-Element gemäß der Erfindunghave (whose influence is practically negligible) and, secondly, that the Peltier element according to the invention

° mit einer \7-mal größeren optimalen Spannung betrieben werden° be operated with an optimal voltage \ 7 times greater

<O kann, als ein normales Peltier-Element. tt_% Die Schenkel des Thermo-Element es nach k oder des PeI-1^ tier-Elementes nach 5 können beliebig nach Art der -* B la bis If ader 2a bis 2n hergestellt sein. Geeignete<O can, as a normal Peltier element. tt _ % The legs of the thermo element es according to k or of the PeI- 1 ^ tier element according to 5 can be produced in any way according to the type of - * B la to If ader 2a to 2n. Suitable

_» Ausführungsbeispiele für die Zonenfolgen der Schenkel sind die Id*, lf\ 2e\ 2f^, 2h\ 2jN und 2l\_ »Embodiments for the zone sequences of the legs are the Id *, lf \ 2e \ 2f ^, 2h \ 2j N and 2l \

fh] R. Dahlberg "Zur Theorie der thermoelektrische!! fh] R. Dahlberg "On the theory of thermoelectric !!

Kühlung" Zeit sehr., für angewandte "°~Cooling "time very., For applied" ° ~

Physik 10 (1958) S. 36l-3b<3Physik 10 (1958) pp. 36l-3b <3

Analog zu don Hochspannungsfotoelementen nach den Anordnungen gemäß la bis If kann man erfindungsgemäß auch Hochspannungsthermoelemente als Mehrzonen-Anordnung herstellen. Hierzu ist es nur nötig, daß in den Anordnungen nach den la bis If der Wärmestrom nicht senkrecht durch dieAnalogous to the high-voltage photo elements according to the arrangements According to Ia to If, according to the invention, high-voltage thermocouples can also be used as a multi-zone arrangement. For this it is only necessary that in the arrangements according to the la to If the heat flow is not perpendicular through the

Zonen I und II fließt, sondern daß seine Richtung einen von 90 verschiedenen Winkel mit der Ebene der Zonen I und II bildet.Zones I and II flows, but that its direction is one of Forms 90 different angles with the plane of Zones I and II.

6 zeigt ein Hochspannungs-Thermoelement, bei dem der Wärmestrom 4 parallel zur Ebene der Zonen durch die Anordnung, fließt. Auf eine eloxierte Aluminium-Platte 1 ist elektrisch_isoliert aber mit gutem Wärmekontakt eine Anordnung .gemäß Ic senkrecht zu den Zonen I und II aufgebracht.. Die Aluminiumplatte 1 hat die Temperatur T und die Oberfläche 2 der Anordnung hat die Temperatur T1, so daß als Folge dieser Temperaturdifferenz der Wärmestrom 4 senkrecht zu den Zonen durch die Anordnung fließt. Die Spannung U,~ zwischen den Kontakt-Anschlussen 3 ist gegeben durch:6 shows a high-voltage thermocouple in which the heat flow 4 flows through the arrangement parallel to the plane of the zones. On an anodized aluminum plate 1 is electrically_isolated but with good thermal contact an arrangement. According Ic applied perpendicular to zones I and II .. The aluminum plate 1 has the temperature T and the surface 2 of the arrangement has the temperature T 1 , so that as As a result of this temperature difference, the heat flow 4 flows through the arrangement perpendicular to the zones. The voltage U, ~ between the contact connections 3 is given by:

»J“J

Sr*Sr *

Hierbei ist OC wieder die differentielle Thermokraft nachHere, OC is again the differential thermopower after

Gl (12), ν* ist die Anzahl' der Zonenfolgen I/II und ^. bzw.Eq (12), ν * is the number of zone sequences I / II and ^. respectively.

Pr- sind die spezifischen elektrischen Widerstände der η -Pr- are the specific electrical resistances of the η-

bzw. ρ -Schichten in 6.or ρ layers in 6.

Legt man an dpLe Anordnung gemäß 6 eine äußere SpannungIf one applies an external voltage to the dpLe arrangement according to FIG

an, dann arbeitet diese Anordnung als Peltier-Elementon, then this arrangement works as a Peltier element

7 zeigt eine weitere Anordnung als Hochspannungs-Thermoelement. Eine Anordnung gemäß If, jedoch mit einer Dik-· ke der Intrinsic-Silizium-Schichten von nur 2.10 cm und insge.;.-„i,.c 10 Intrinsic-Schicht en (so daß aus einer Siliziumscheibe in d If von 30 χ 30 mm Fläche ein Würfel von ca. 3 x 3-x 3 cm geworden ist) wird unter einem Winkel von 45 (zu aen Schichten) in Scheiben gesägt, geläppt und chemisch po^.srt, so daß 10Λ cm dicke Scheiben 1 in 6 entstanden7 shows a further arrangement as a high-voltage thermocouple. An arrangement according to If, but with a thickness of the intrinsic silicon layers of only 2.10 cm and a total of.; .- „i, .c 10 intrinsic layers (so that a silicon wafer in d If of 30 χ 30 mm area has become a cube of approx. 3 x 3 x 3 cm) is sawn into slices at an angle of 45 (to aen layers), lapped and chemically po ^ .srt, so that 10 Λ cm thick slices 1 in 6 emerged

009832/1615009832/1615

sind, die bis auf die Kontakte 3 mit einer 2.10 cm dicken Quärzschicht 2 überzogen sind. Die Zonenfolgen I und II verlaufen in diesen Scheiben um 45 geneigt zur Scheibenoberfläche. Der Wärmestrom 4 senkrecht durch die Scheibe 1 erzeugt an den Kontakten 5 eine Thermospannung U—, , die proportional der Zahl der Zonenfolgen I/II ist. Da aber auch ein Lichtstrom 6 eine Fotospannung U„ gleichen Vorzeichens e.»rzeocj|t wie die Thermospannung U_ , sind die Anordnungen, nach den Bildern 6 und 7 auch als Thermofoto'elemente zu verwenden. Derartige Thermofotοelemente können erfindungsgemäß auch für den Licht- und Wärmestrom parallel und/oder in Serie und ebenso elektrisch parallel und/oder in Serie geschaltet werden. Dadurch kann man die abgegebenen Spannungen und Ströme in gewünschter Weise verändern.that are 2.10 cm thick except for the contacts 3 Quartz layer 2 are coated. The zone sequences I and II in these disks run inclined at 45 to the disk surface. The heat flow 4 perpendicular through the pane 1 generates a thermal voltage U -, which is proportional to the contacts 5 is the number of zone sequences I / II. But since a luminous flux 6 also has a photovoltage U "of the same sign e." Rzeocj | t like the thermal voltage U_, are the arrangements according to the 6 and 7 can also be used as thermal photo elements. Such thermophoto elements can also according to the invention for the light and heat flow are connected in parallel and / or in series and also electrically in parallel and / or in series. This allows the voltages and currents output to be changed as desired.

Man kann die Festkörper-Mehrzonen-Anordnung, gemäß der Erfindung auch als eine Folge von elektrischen Dipolen auffassen, bei der in einem Zonenübergang I/II oder II/I jeweils alle Dipole gleichgerichtet sind und bei der die Polarität der Dipol-Schichten einmal elektrisch in Serie geschaltet (gemäß^ den la bis If) und einmal alternierend (gemäß den fi 2a bis 2n) ist. Man kann deshalb die Mehrzonen-Anordnung (z.B. in Ausführungsbeispiel 2n) auch als ein Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten auffassen und ebenso verwenden, wie z.B. Barium-Titanat, Strontiumtitanat W oder Bleissirkonat, d.h. als piezoelektrisches oder ferroelektrisches Material. __^The solid-state multi-zone arrangement according to the invention can also be understood as a sequence of electrical dipoles in which all dipoles are rectified in a zone transition I / II or II / I and in which the polarity of the dipole layers is electrically in Series connected (according to ^ the la to If) and alternating once (according to fi 2a to 2n). The multi-zone arrangement (for example in exemplary embodiment 2n) can therefore also be understood and used as a material with a high dielectric constant, such as barium titanate, strontium titanate W or lead zirconate, ie as a piezoelectric or ferroelectric material. __ ^

Die I'-iehrzonen-Anordnung gemäß den la bis If hat erfindungsgemäß wegen der Serienschaltung der Polarität der Dipolschichten Elektret-Eigenschaften, wie z.B. die Anordnungen gemäß le oder If .According to the invention, the Ihr zone arrangement according to FIGS. 1 a to 1f has because of the series connection of the polarity of the dipole layers electret properties, such as the arrangements according to le or If.

Da die Mehrzonen-Anordnung gemäß der Erfindung piezoelektrisches, und/oder ferroelektrisches Material sein kann, ist sie auch als Supraleiter interessant I 5J ·Since the multi-zone arrangement according to the invention piezoelectric, and / or ferroelectric material, it is also of interest as a superconductor I 5J

5I W. Klose "Supraleitende Halbleiter" in Festkörper-. " probleme VII" S. 1-17, Verlag Fr. Vieweg &5 I W. Klose "Superconducting Semiconductors" in solid-state. "probleme VII" pp. 1-17, publisher Fr. Vieweg &

Sohn, 1967 _A_Son, 1967 _ A _

009832/1615 ßAD 009832/1615 ßAD

In 8 ist eine Anordnung dargestellt (entsprechend -l la) , bei der als Halbleiter eine Schicht n-leitendes Strontiumtitanat 1 (durch Titan-Überschuß) mit 10 Trägern/ cm verwendet ist. Ihre Schichtdicke ist so klein x. = 10 8 shows an arrangement (corresponding to -11a) in which a layer of n-conducting strontium titanate 1 (due to excess titanium) with 10 carriers / cm is used as the semiconductor. Your layer thickness is so small x. = 10

, daß als Folge der unterschiedlichen thermischen Austrittsarbeiten (an der Grenze zur Platinschicht 2 und an der Grenze zur Caesium-Antimonidschicht 3) eine Feldstärke von etwa 10 Volt/cm in der Schicht vorhanden ist, die ausreicht , die Anordnung bei hinreichender Abkühlung (unter d£e Sprungtemperatur T in einem Kühlbad k) supraleitendthat as a result of the different thermal work functions (at the border to the platinum layer 2 and at the border to the cesium-antimonide layer 3) there is a field strength of about 10 volts / cm in the layer which is sufficient to allow the arrangement to cool down sufficiently (under d £ e transition temperature T in a cooling bath k) superconducting

C *C *

zu machen. Die Supraleitung der m Anordnungen la bis If und 2a bis 2n gemäß der Erfindung kann sowohl senkrecht als auch parallel zu den Zonen I und II benützt werden.close. The superconductivity of the m arrangements la to If and 2a to 2n according to the invention can be used both perpendicularly and parallel to zones I and II.

Mechanisch besonders gut bearbeitbare Supraleiter lassen sich herstellen, wenn man gemäß der Erfindung entsprechend dünne.Schichten aus organischen Halbleitern oder Isolatoren als Zone I verwendet.Superconductors which are mechanically particularly easy to work with can be produced if one according to the invention thin layers of organic semiconductors or insulators are used as zone I.

Wenn man die Mehrzonen-Anordnungen als Gleichrichter, Schalter, Fotoelement, Fotowiderstand, Thermoelement, Peltier-Element, Piezo- oder Ferroelektrikum oder als Supraleiter zusammen mit einem parallel oder senkrecht zu den Zonen der Anordnung einwirkenden Magnetfeld verwendet, dann lassen sich aktive Steuerelemente bauen, die bei Abkühlung unter 300 K besonders empfindlich werden. Wenn man etwa mit Hilfe eines Magnetfeldes 5 in 8 die Sprungtemperatur T desIf one uses the multi-zone arrangements as rectifiers, switches, Photo element, photo resistor, thermocouple, Peltier element, piezo or ferroelectric or as a superconductor used together with a magnetic field acting parallel or perpendicular to the zones of the arrangement, then leave Build active control elements that become particularly sensitive when cooled below 300 K. If you can get around with help of a magnetic field 5 in 8 the transition temperature T des

Supraleiters gemäß der Erfindung um den Betrag /äI erniedrigt, lassen sich aktive Bauelemente mit besonders großer Steilheit herstellen.Superconductor according to the invention reduced by the amount / äI, active components can be produced with a particularly steep slope.

Tu,.Do. "Ph. \"Ph. \

9 zeigt einen Supraleiter, der nach 2d aufgebaut ist und parallel zu den Zonen I und II verwendet wird. Dabei ist 1 die Titanschicht, 2 die aufgedampfte TiOg-Schicht, 3 die Goldschicht und lk die gesputterte TiO„-Schicht. 5 aind Kontakte aus Gold, die senkrecht zu den Zonen angebracht sind. 6 ist das Kühlbad zur Abkühlung unter die Sprungtemperatur ,und 7 ist ein Magnetfeld.9 shows a superconductor which is constructed according to FIG. 2d and is used in parallel to zones I and II. 1 is the titanium layer, 2 is the vapor-deposited TiO 2 layer, 3 is the gold layer and 1 k is the sputtered TiO 2 layer. 5 and gold contacts perpendicular to the zones. 6 is the cooling bath for cooling below the transition temperature, and 7 is a magnetic field.

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Claims (35)

1. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung aus einer alternierenden Folge von zwei Zonen mit unterschiedlichem elektrischen Widerstand dadurch gekennzeichnet, daß die Zone I aus Halbleiter- bzw. Isolatormaterial mit einer Konzentration an beweglichen elektrischen Ladungsträgern N^lO /cm besteht und die Zone II so hoch dotiertes Halbleiter- bzw. metallisch leitendes,Material ist, daß sie bewegliche elektrische Ladungsträger in einer Konzentration N^lO /cnT enthält, daß die Grenzflächen II/I/II unterschiedliche thermische Austrittsarbeiten für Elektronen in die Zone I haben, und daß die Ausdehnung jeder einzelnen Zone in mindestens einer Dimension klei-1. Solid-state multi-zone arrangement from an alternating Sequence of two zones with different electrical resistance, characterized in that zone I Made of semiconductor or insulator material with a concentration of mobile electrical charge carriers N ^ 10 / cm and zone II is so highly doped Semiconductor or metallically conductive material is that it has mobile electrical charge carriers in one concentration N ^ 10 / cnT contains that the interfaces II / I / II have different thermal work functions for electrons in zone I, and that the expansion of each individual zone in at least one dimension small -3
ner als 5·10 cm ist.
-3
is less than 5 x 10 cm.
2. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Elektronen-Austrittsarbeiten der Grenzflächen I/II/I gleich groß sind.2. Solid-state multi-zone arrangement according to claim 1, characterized in that the thermal electron work functions the interfaces I / II / I are the same size. 3. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Elektronenaustrittsarbeiten der Grenzflächen I/II/I verschieden groß sind.3. Solid-state multi-zone arrangement according to claim 1, characterized in that the thermal electron leakage work of the interfaces I / II / I are of different sizes. k. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen thermischen Elektronenaustrittsarbeiten an den Grenzflächen I/II/I dadurch zustande kommen, daß die Zonen I aus Halbleitermaterial mit n- und p-Leitfähigkeit bestehen. k. Solid-state multi-zone arrangement according to Claims 1 and 3, characterized in that the different thermal electron escape functions at the interfaces I / II / I come about in that the zones I consist of semiconductor material with n- and p-conductivity. 5» Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen thermischen Elektronenaustrittsarbeiten an den Grenzflächen I/II/I dadurch zustande kommen, daß die Zonen I als Doppelschichten mit np- und/oder pn-Übergangen ausgebildet sind« 5 »solid state multi-zone arrangement according to claims 1 and 3 characterized in that the different thermal electron work function at the interfaces I / II / I come about in that the zones are formed I fared as double layers with NP and / or pn-Ov « 009832/1615009832/1615 6. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Ansprüchen 1 und 3 aadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen thermi-■ sehen Elektronenaustrittsarbeiten an den Grenzflächen I/II/I dadurch zustande kommen, daß die Zone II als Doppel- oder Mehrfach-Schicht ausgebildet ist.6. Solid-state multi-zone arrangement according to Claims 1 and 3 a characterized in that the different thermal ■ see electron exit work at the interfaces I / II / I come about because zone II is a double or multi-layer is formed. 7· Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzonen-Anordnung durch Übereinanderschichtung der Zonen I und II zustande kommt, so daß jede Zone nur in einer Dimension kleiner als7 · Solid-state multi-zone arrangement according to claims 1 to 6 characterized in that the multi-zone arrangement comes about by layering zones I and II, so that each zone is smaller than in only one dimension _3
5-IQ cm ist.
_3
5- IQ cm.
8. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzonen-Anordnung durch Nebeneinanderschichtung der Zonen I und II zustande kommt,8. Solid-state multi-zone arrangement according to Claims 1 to 6 characterized in that the multi-zone arrangement comes about by layering zones I and II next to one another, ■ „3 so daß jede Zone in zwei Dimensionen kleiner als 5.10 cm ist.■ “3 so that each zone is smaller than 5.10 cm in two dimensions is. 9. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Zone I n- oder p-dotierte anorganische, kristalline oder "amorphe11 Element- oder Verbindungshalbleiter, wie z.B. Silizium, Germanium, Tellur, Selen, amorphes Arsen oder amorphes Antimon, A B
wendet werden.
9. Solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that as zone I n- or p-doped inorganic, crystalline or "amorphous 11 element or compound semiconductors, such as silicon, germanium, tellurium, selenium, or amorphous arsenic amorphous antimony, AB
be turned.
Antimon, A B -, A B ,A B -Verbindungen u.a. ver-Antimony, A B, A B, A B compounds, etc.
10. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Zone ,I organische Halbleiter, wie z.B. Cyanine, Thiazine, Phenazine, Pinakryptole, Triphenylmethane u.a. verwendet wer-10. Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the zone, I organic semiconductors such as cyanines, thiazines, phenazines, pinacryptols, triphenylmethanes, etc. are used 11. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Zone I anorganische oder organische Isolatoren, wie z.B. Oxyde, Hadtygenide oder Epoxyde, gesättigte Kohlenwasserstoffe usw. verwendet werden.11. Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that as zone I inorganic or organic insulators, such as oxides, Hadtygenides or epoxies, saturated hydrocarbons etc. can be used. 009832/161S _3_009832 / 161S _ 3 _ 12.. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Ansprüchen 9 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen I so dünn sind, daß sie zusätzliche elektrische Leitfähigkeit als Folge des Feldeffektes und/oder Tunneleffektes haben.12 .. Solid multi-zone arrangement according to claims 9 to 11 characterized in that the zones I are so thin that they have additional electrical conductivity as a result of the field effect and / or tunnel effect. 13· Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Zone II hochdotierte Halbleiter, metallisch leitende Verbindungen oder Metalle verwendet werden.13 · Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that highly doped semiconductors, metallically conductive connections as zone II or metals are used. 14. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß η -und ρ -Halbleiter oder Paare von14. Solid multi-zone arrangement according to claim 13, characterized in that η and ρ semiconductors or pairs of ™ metallisch leitenden Verbindungen oder Metallpaare ver-™ metallically conductive connections or metal pairs scbr-scbr- wendet werden, dieVunterschiedliche Vakuumaustrittsarbeiten haben.different vacuum exit works to have. 15· Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach den Ansprüchen 1315 · Solid-state multi-zone arrangement according to claims 13 und l4 dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Austrittsarbeiten an den Grenzflächen der Zonen II mit Hilfe von durchtunnelbaren Fremdschichten von einer Dicke unter 1.10 cm erzeugt werden, und daß für kleine Vakuumaustrittsarbeiten z.B. Alkali- bzw. Eralkali-Mischoxyde, wie Caesium-Wolframoxyd, Caesium-Silberoxyd, Barium-Strontiumoxyd u.a. und für große Vakuumaustrittsarbeiten, k z.B. Fremdschichten aus Magnesiumoxyd, Wolframoxyd u.a..and l4 characterized in that the thermal work functions at the interfaces of zones II with the help of tunnelable foreign layers of a thickness below 1.10 cm can be generated, and that for small vacuum work, e.g. alkali or eralkali mixed oxides, such as cesium-tungsten oxide, cesium-silver oxide, barium-strontium oxide and others and for large vacuum work, k e.g. foreign layers of magnesium oxide, tungsten oxide, etc. verwendet werden.be used. l6. Festkörper-MehrzoRen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß. die Zonen I und die Zonen II durch thermisches Verdampfen im Hoch- oder Höchstvakuuffi, durch reaktive Zerstäubung, durch Hochfrequenskathodenzerstäubung, mit Hilfe von Ionenstrahlen, auf chemischem, elektrochemischem, pyrolythischein oder auf mechanischem Wege z.B. durch Übereinanderschichten von Folien und nachfolgendes Pressen und/oder Val/en, sowie durch "Flammspritzen" z.B. mit dem Plasma-Strahl ooor durch eine Kombination der genannten Verfahren in ar. sich bekannter Weise hergestellt sind.l6. Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that. Zones I and II by thermal evaporation at high or maximum vacuum through reactive atomization High frequency cathode sputtering, with the help of ion beams, on chemical, electrochemical, pyrolytic or by mechanical means e.g. by layering foils and subsequent pressing and / or val / en, as well as by "flame spraying" e.g. with the plasma jet ooor through a combination of the methods mentioned in ar. are produced in a known manner. 009832/1615 ^original009832/1615 ^ original 33 1303034 33 1303034 17· Festkörper-Mehrzonen-Anorairung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als elektrischer Gleichrichter oder als Diode verwendet wird.17 · Solid-state multi-zone anorairation according to one of the preceding Claims characterized in that it is used as an electrical rectifier or as a diode. l8. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als elektronischer Schalter verwendet wird.l8. Solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is as electronic switch is used. 19· Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als elektronisches Speicherelement verwendet wird.19 · Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that it is used as an electronic storage element. 20. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als lichtgesteuerte Diode oder Schalter verwendet wird..20. Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that it is used as a light-controlled diode or switch .. 21. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als Magnetfeld-gesteuerte Diode oder Schalter verwendet wird.21. Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that it is used as a magnetic field-controlled diode or switch. 22. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als Fotoelement für elektromagnetische und/oder ionisierende Strahlung oder als Solarzelle verwendet wird.22. Solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is as Photo element is used for electromagnetic and / or ionizing radiation or as a solar cell. 23· Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hochspannungs-Fotoelement oder Hochspannungs-Solarzelle verwendet wird.23 · Solid-state multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that it is used as a high-voltage photo element or high-voltage solar cell is used. 2k» festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als lichtempfindlicher oder -gesteuerter elektrischer Widerstand verwendet wird. 2k » solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is used as a light-sensitive or light-controlled electrical resistor. 25· Festkörper-Mehrzonen-Anordming nach einem der vorange- «r^nganen Anspruch© dadurch gekennzeichnet, daß sie als Magiiefcfeld-Qmpfindlicher oder »gseteuerter elektrischer ¥ideratand verwundet wir ei.25 · solid-multizone Anordming according to one over the preceding "r ^ © nganen claim characterized in that it contains as Magiiefcfeld-Qmpfindlicher or" ideratand gseteuerter electrical ¥ we wounded egg. 009832/161^009832/161 ^ -5--5- 26. Festkörper-Mehrzone^-Änordriung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch .gekennzeichnet, daß "sie als .Thermoelement oder HichspannungsrThermoelement zur Energieumwandlung oder Messung verwendet wird.26. Solid-state multi-zone northing according to one of the preceding Claims characterized in that "they as .Thermocouple or high voltage thermocouple for energy conversion or measurement is used. 27. Festkörper-Mehrzoneji-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als Peltier-Element oder Hochspannungs-Peltier-Element zur reversiblen Kühlung oder Heizung verwendet wird.27. Solid-state multi-zoneji arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that they are used as a Peltier element or high-voltage Peltier element reversible cooling or heating is used. 28. Festkörper-Mehrzpnen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als wärmeempfindlicher elektrischer Widerstand z.B. als
Strahlungsbolometer verwendet wird.
28. Solid-multi-pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is used as a heat-sensitive electrical resistor, for example as
Radiation bolometer is used.
29· Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß es senkrecht -und/oder parallel zur Ebene der Zonen I oder II
von einem Licht- und/oder Wärmestrom durchflossen ist.
29 Solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is perpendicular and / or parallel to the plane of zones I or II
is traversed by a flow of light and / or heat.
30. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem dei~ vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß es unter einem Winkel, der von O und 90 verschieden ist, von
einem Licht- und/oder einem Wärmestrom durchflossen ist,
30. Solid multi-zone arrangement according to one of the ~ preceding claims, characterized in that it is at an angle which is different from 0 and 90, of
a stream of light and / or heat has flowed through it,
31. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der Ansprüche 22 - 29 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mel^rzonen-Aiiordnungen für den Wärmestrom und/oder Ion Lichtstrots sowie elektrisch in Serie und/oder par&li-ai gesebaJ".t,vi'^ wird.31. Solid-state multi-zone arrangement according to one of the claims 22-29, characterized in that several mel-zone arrangements for the heat flow and / or ion luminous streaks as well as electrical in series and / or par & li-ai gesebaJ ".t, vi '^ will. 32. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als piezoelektrisches oder ferroelektrisches Material verwendet wird.32. Solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is as piezoelectric or ferroelectric material is used. -4 υ Xi *-■ i, c -! C -4 υ Xi * - ■ i, c -! C. 33· Festlcörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als Supraleiter verwendet wird.33 · Solid-body multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that they as Superconductor is used. 34. Festkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein
Magnetfeld senkrecht oder parallel zu den Zonen einwirkt .
34. Solid multi-zone arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a
Magnetic field acts perpendicular or parallel to the zones.
35. ^es'ckörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung auf Temperaturen unterhalb der Zimmertemperatur ab g ekühlt wir d.35. ^ es'ck body multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that the arrangement is set to temperatures below room temperature we cooled down d. ,6. icstkörper-Mehrzonen-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung als Bauelement in einer integrierten Schaltung verwendet wird., 6. icst body multi-zone arrangement according to one of the preceding Claims characterized in that the arrangement is a component in an integrated circuit is used. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 009832/1615009832/1615 LeerseiteBlank page
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