DE1984190U

DE1984190U - ELECTRICALLY CONTROLLED PHOTO RESISTOR.

Info

Publication number: DE1984190U
Application number: DE1965S0054458
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-30
Filing date: 1965-09-30
Publication date: 1968-04-25

Description

EA 048 686*25.1.68EA 048 686 * 1/25/68

SIEMlIS AKEIEHGESEILSOHAFT / S 54 458/21g G-hmSIEMlIS AKEIEHGESEILSOHAFT / S 54 458 / 21g G-hm

PA 65/3071 25.JAW.1968PA 65/3071 25.JAW.1968

Elektrisch steuerbarer FotoYi/iderstand,Electrically controllable FotoYi / resistance,

Ein Fotowiderstand ist ein elektrischer Widerstand _r dessen Yiiderstandswert von der Stärke einer Belichtung abhängt. Der Körper des Widerstandes besteht meist aus einem polykristallenen Halblei termaterial_? z„B. öacliumsulfido Üblicherweise verwendet man einen Körper in Form einer Scheibe? auf der z,B, durch Aufdampfen zwei kammartig ineinander verzahnte Elektroden aufgebracht werden. Uird nun die mit den Elektroden versehene Seite der Scheibe belichtet j, so γ/erden durch die absorbierten Photonen in dem Halbleiterelektrische Ladungsträger' erzeugte Schaltet man an die Elektroden eine Spajinungstjuelle, so beYiegen sich die ladungsträger unter dem Einfluß des in dem Körper wirkenden elektrischen Feldes 5 dcho es fließt ein Strom»A photoresistor is an electrical resistance depends _r whose Yiiderstandswert on the strength of an exposure. The body of the resistor usually consists of a polycrystalline semiconductor material _? z "B. öacliumsulfido Usually one uses a body in the form of a disc ? on which, for example, two electrodes that are interlocked in a comb-like manner are applied by vapor deposition. If the side of the pane provided with the electrodes is exposed, then γ / earth generated by the absorbed photons in the semiconductor electric charge carrier 5 dcho a river flows »

nachteilig ist bei derartigen Fotowiderständen, daß sie sich nicht ztisätzlich elektrisch steuern lassen. Heue rungs gemäß wird dieserThe disadvantage of such photo resistors is that they are not can also be controlled electrically. According to the announcement this will be

.'.!lacht eil dadurch" beseitigt, daß auf der den Haupt elektroden, gegenüberliegenden Seite des Körpers eine gegenüber einer Hauptelektrode im Sinne der Absaugung der zwischen den Hauptelektroden fliessenden ladungsträger Torgespannte Steuerelektrode aufgebracht ist». '.! laughs is eliminated by the fact that on the opposite of the main electrodes Side of the body one opposite to a main electrode in the sense of the suction of the flowing between the main electrodes charge carrier gate-tensioned control electrode is applied »

In der Figo 1 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel dargestellt« Der Halbleiterkörper 1 trägt auf seiner einen Seite die beiden Hauptelektroden 2 "und 3« Auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers 1 ist die Steuerelektrode 4 aufgebracht. Bei durch die Pfeile angedeuteter Belichtung werden in dem Halbleiterkörper-Ladungsträger erzeugt, die von Hauptelektrode,- zu Hauptelektrode wandern, wenn man an die Hauptelektroden, wie angedeutet, eine elektrische Spannungsquelle E, hier z.B. eine Wechselspannungsquelle, anschließt ο liifird jedoch zwischen eine der Hauptelektroden, hier die Hauptelektrode 2, und die Steuerelektrode 4 eine elektrische Gleichspannung U gelegt , so saugt das daraufhin in dem. Halbleiterkörper 1 entstehende elektrische Feld einen Teil der bisher für den Stromtransport zwischen den Hauptelektroden 2 und 3 zur Verfügung stehenden Ladungsträger ab und erhöht -damit den z?i7ischen den Hauptelektroden 2 und 3 auftretenden elektrischen Widerstand» Auf diese leise kann also mittels einer an einer Hauptelektrode und die Steuerelektrode: gelegten Gleichspannung der Widerstandswert des 3?otowiderstandes gesteuert werden» ■In Figo 1 a corresponding embodiment is shown « The semiconductor body 1 carries the two main electrodes 2 ″ and 3 ″ on one side on the opposite side the control electrode 4 is applied to the body 1. At through the arrows of the indicated exposure become charge carriers in the semiconductor body generated from main electrode, - to main electrode migrate when an electrical voltage source E is connected to the main electrodes, as indicated, here e.g. an alternating voltage source, but it is connected between one of the main electrodes, here the main electrode 2, and the control electrode 4 an electrical one DC voltage U is placed, so it sucks in the. Semiconductor body 1 resulting electric field part of the previously for the current transport between the main electrodes 2 and 3 available charge carriers and thus increases the z? i7ischen the electrical resistance occurring at the main electrodes 2 and 3 » This can be done quietly by means of a main electrode and the control electrode: applied DC voltage the resistance value of the 3? oto resistance can be controlled »■

Die ]?ig. 2 zeigt den in der !Fig. 1 dargestellten Fotowiderstand in.Draufsicht. Auf den Halbleiterkörper 1 sind die beiden kammartig ineinander verzahnten Hauptelektroden 2 und 3 aufgebracht.The]? Ig. 2 shows the in the! 1 shown photo resistor in. top view. The two are comb-like on the semiconductor body 1 interlocking main electrodes 2 and 3 applied.

MW- ^SMW- ^ S

Sine Verstärkung der vorstellend "beschriebenenSteuerungswirkung kann man gemäß einem weiteren Merkmal der Heuerung dadurch erzielen, daß auch die die Steuerelektrode tragende Seite des Potowiderstandes belichtbar ist. Sine solche Belichtung bewirkt das Entstehen von Ladungsträgern, die jedoch solange nicht in den Bereich der Hauptelektroden gelangen, als die Steuerelektrode gegenüber den Hauptelektroden spannungslos bleibt» Wird dagegen eine Spannung zwischen eine der Hauptelektroden und die Steuerelektroden gelegt, so treibt das entstehende elektrische PeId Ladungsträger von der Seite der Steuerelektrode in den Bereich zwischen den Haupt elektroden und setzt damit den Wi der stands?; er t des Fotowiderstand es herab ο Die Spannung zwischen Hauptelektrode und Steuerelektrode wird dabei zweckmäßigerweise So gepolt, daß die Ladungsträger mit der größeren Beweglichkeit zu der Seite der Hauptelektroden getrieben werden. Die Steuerungswirkung tritt jedoch auch dann ein, wenn bei umgekehrter Polling die Ladungsträger mit der geringeren Beweglichkeit von der Steuerelektrode zu den Hauptelektroden getrieben werden.Its reinforcement of the control effect described above can be achieved according to a further characteristic of hiring, that also the side of the potentiometer carrying the control electrode can be exposed. Such exposure causes the formation of charge carriers, which, however, do not enter the area until then of the main electrodes than the control electrode remains de-energized with respect to the main electrodes Voltage between one of the main electrodes and the control electrodes placed, the resulting electrical PeId drives charge carriers from the side of the control electrode into the area between the Main electrodes and thus sets the resistance ?; he t of the photo resistor it down ο the voltage between main electrode and control electrode is expediently polarized so that the charge carriers with the greater mobility to the side of the main electrodes to be driven. However, the control effect also occurs if, with reverse polling, the charge carriers with the reduced mobility from the control electrode to the main electrodes.

In der Figo 3 sind die Verhältnisse bei belichteter Seite mit der Steuerelektrode 4 dargestellt. Die durch die Licht einst rahlung im Bereich der Steuerelektrode 4 erzeugten Ladungsträger sind durch Punkte angedeutet und befinden sich im wesentlichen in der Iahe der beleuchteten Fläche. In diesem Bereich verbleiben sie auch* so daß bei Belichtung der Seite mit der Steuerelektrode 4 der Wider standswert' des Fotowiderstandes praktisch nicht beeinflußt wird. Liegt jedoch zwischen einer Hauptelektrode, hier der Hauptelektrode 2j und der Steuerelektrode 4 eine elektrische Spannung U,In Figo 3, the relationships are with the exposed side with the Control electrode 4 shown. The charge carriers generated by the light radiation in the area of the control electrode 4 are through Points indicated and are located essentially in the vicinity of the illuminated area. They also stay in this area * so that when the side with the control electrode 4 is exposed, the cons stand value 'of the photo resistor is practically not influenced. However, it lies between a main electrode, here the main electrode 2j and the control electrode 4 an electrical voltage U,

so -werden die durch die Einstrahlung im Bereich der Steuerelektro- \ de 4 erzeugten ladungsträger durch das elektrische PeId in dem Bereich der Bmiptelektrode 2 getrieben und können noch vor Erreichen derselben durch das 3?eld zwischen den Hauptelektroden 2 imd 3 erfaßt werden, so daß sie zum Stromfluß zwischen den Hauptelektroden 2 und 3 beitragen» Der z?/i sehen den Hauptelektroden 2 und 3 beste- \ so the charge carriers generated by the irradiation in the Steuerelektro- \ en 4 -Will by the electric PEiD in the field of Bmiptelektrode two driven and can the same be eld detected by the 3? between the main electrodes 2 IMD 3 before reaching so that they contribute to the flow of current between the main electrodes 2 and 3 »The z? / i see the main electrodes 2 and 3 best- \

hende Widerstand wird dadurch wesentlich herabgesetzt= IiThe current resistance is thereby significantly reduced = Ii

Sollte nun die geringfügige Widerstandsabnahme stören, die bei Be- J lichtung der Seite mit der Steuerelektrode und spannungslosem Zustand zwischen Steuerelektrode und den Hauptelektroden auftritt, so läßt sich dieser Effekt dadurch beseitigen, daß he:ben der Steuerelektrode auf der gleichen Seite des Körpers eine gegebenenfalls mit der Steuerelektrode kammartig verzahnte Hilfselektrode angebracht ist und diese beiden Elektroden derart an eine Spannungsquelle anschaltbar sind, daß im Bereich dieser Elektroden auftretende Ladungsträger abgesaugt werden»Should the slight decrease in resistance now interfere with the J clearing of the side with the control electrode and de-energized state occurs between the control electrode and the main electrodes, this effect can be eliminated by adding one to the control electrode on the same side of the body if necessary Auxiliary electrode toothed in a comb-like manner with the control electrode is attached and these two electrodes can be connected to a voltage source in such a way that occurring in the area of these electrodes Load carriers are sucked off »

Eine entsprechende Anordnung ohne die elektrische Beschaltung ist in der Pig» 5 dargestellt» Der Körper trägt hier auf seiner einen Seite die beiden Hauptelektroden 2 und 3 auf seiner gegenüberliegenden Seite die Steuerelektrode 4 und die Hilfselektrode 5» Wenn nun bei belichteter Seite mit den beiden Elektroden 4 und 5 zwischen diese Elektroden eine entsprechende Gleichspannung gelegt wirds so werden praktisch alle, durch eine diese Seite treffende Einstrahlung entstehenden Ladungsträger abgesaugt» Damit bleibt also der Widerstandswert des Fotowiderstandes, gemessen zwischen den Hauptelektroden 2 und 3, von der die andere Seite treffendenThere is a corresponding arrangement without the electrical wiring shown in Pig »5» Here the body carries on its one Side the two main electrodes 2 and 3 on its opposite side the control electrode 4 and the auxiliary electrode 5 »if now with the exposed side with the two electrodes 4 and 5 between A corresponding DC voltage is applied to these electrodes, so practically all of them are affected by one of these sides Irradiation generated charge carriers sucked off »This leaves the resistance value of the photo resistor, measured between the main electrodes 2 and 3, from which the other side hits

„ 5 _"5 _

Einstrahlung unbeeinflußt» Soll jedoch "bei "belichteter Seite mit den Elektroden 4 und 5 der Widerstand zwischen den Hauptelektroden 2 und 3 erniedrigt werden, so ist zwischen eine der Elektroden 4 und 5 und eine der Steuerelektroden 2 und 3 eine Gleichspannung anzulegen, welche die ladungsträger in den Bereich der Hauptelektroden 2 und 3 treibt ο Den stärksten Effekt erhält man dann, wenn die beiden Elektroden 4 und 5 elektrisch miteinander verbunden werden» "CJm nun durch die Elektroden 4 und 5 möglichst viele Ladungsträger steuern zu können, können auch die Elektroden 4 und 5 kammartig miteinander verzahnt werden.Irradiation unaffected. However, if the resistance between the main electrodes 2 and 3 is to be reduced "on" the exposed side with the electrodes 4 and 5, a DC voltage must be applied between one of the electrodes 4 and 5 and one of the control electrodes 2 and 3, which carries the charge carriers drifts into the area of the main electrodes 2 and 3 ο The strongest effect is obtained when the two electrodes 4 and 5 are electrically connected to one another and 5 are toothed with one another in a comb-like manner.

Sin besonders vorteilhafter Anwendungsfall ergibt sich dann, wenn man den vorstehend beschriebenen neuerungsgemäßen Potoii/iderstand · in einer an sich bekannten elektrooptischen Kippstufe verwendet. Eine solche Kippstufe besteht üblicherweise aus einem Fotowiderstand und einer Elektroluinineszenzplatte, die miteinander derart optisch gekoppelt sind, daß bei Stromfluß das von der Elektrolumiiieszenzplatte ausgestrahlte Licht den !Fotowiderstand ausreichend iiiederohmig hält, um den Stromfluß und damit die Bestrahlung aufrecht zu erhalten» Üblicherweise verv/endet man als treibende Spannungsquelle hierfür eine Wechselspannungsquelle» Der Einsatz des neuerungsgemäßen Eotowiderstandes ermöglicht es nun, über eine Steuerelektrode eine solche Kippstufe elektrisch zu steuern, was bisher nicht möglich war, da man die bekannten· elektrooptischen Kippstufen nur durch einen Singriff in den Hauptstromkreis steuern konnte»A particularly advantageous application arises when one the above-described innovation according to Potoii / resistance · used in a known electro-optical flip-flop. Such a flip-flop usually consists of a photo resistor and an electroluininescent plate that are mutually so are optically coupled that when current flows that from the Elektrolumiiieszenzplatte The light emitted keeps the photo resistor sufficiently low-resistance to maintain the flow of current and thus the irradiation to obtain »Usually one uses / ends as the driving voltage source for this an AC voltage source» The use of the renewal according to the Eotowiderstandes now makes it possible to use a Control electrode to control such a flip-flop electrically what was previously not possible, since the known electro-optical flip-flops can only be controlled by a single handle in the main circuit could"

3 Schutzansprüche 3 claims for protection

5 iPiguren5 figures

Claims

- Ο -

.1.68 . 1.68

S e h u t ζ a η s ρ r ü c h e

1ο Atis a semiconductor body "of existing electrically controllable! Photoresistor with two atif the exposable side of the body lying connectable to a Spanmmgsquelle main electrodes? Characterized ₉ that on the main electrodes (2, 3) opposite the side of the body (1) with respect to a main electrode in the sense of suction of the charge carriers flowing between the main electrodes, a pre-tensioned control electrode (4) is applied «

2ο photoresistor according to claim 1, characterized in that the side of the body (1) carrying the control electrode (4) can also be exposed »

3 "Photoresistor according to claim 1 or 2 _S, characterized in that next to the control electrode (4) on the same side of the body (1) an auxiliary electrode (5) which may be toothed in a comb-like manner with the control electrode is attached ο

üteia Untötege (description and SdiBfeanispr.) fet the files submitted; it differs from <fer Wostfesaung is urspritagüch eingaröiehten documents whether Dis r ainUchs importance of Alweiohdng is not? ep "UEFT. DSo urepröRgifoh eitigeraichtcn ϋπίίΛκίδη b ^ r, u'.w ϊί · Λ in! - ■; "« Αι. -: - _Λ ί: ί «η. £ K» can Jsiifneit oh »posterity of a rechi & hen inisresses led & üfad» fciifa. In response, oucii Fotc * »plsn or FtImzu dan öbifche» prices goüefeit Dcutechas Patent Office, Gobrauülismusierstelie.