DE2246954A1 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Description

Western Electric Company, Inc, Bartelank 9-3 New York, V.St.A. ° .

Halbleiteranordnung

Die Erfindung betrifft.eine einen Halbleiterkörper mit einer äußeren p-leitenden und einer äußeren η-leitenden Zone, einer mit der äußeren p-leitenden Zone einen pn-übergang bildenden η-leitenden Zwischenzone und mit einer mit der äußeren n-leitenden Zone einen pn-übergang bildenden p-leitenden Zwischenzone aufweisende Halbleiteranordnung. .

Bei pnpn-Transistorbauteilen tritt bekanntlich das Phänomen des Durchbruchs auf; d.h. bei der stromgesteuerten Betriebsweise ist das Querschnittsprofil des im Bauteil fließenden Stroms durch eine scharfe Konzentration (oder ein Maximum) an einer einzigen Stelle gekennzeichnet, wenn der Gesamtstrom einen Schwellenwert übersteigt. Diese Stelle, von welcher der Stromdurchbruch erzeugt wird, tritt zufällig auf; d.h. an einer von Änderungen der Störungen im Halbleiter, z.B. der Temperaturverteilung oder dem Dotierstoffprofil abhängigen Stelle. Wenn der Gesamtstrom den Schwellenwert überschreitet, fällt die Spannung am Bauteil plötzlich auf einen erheblich niedrigeren Wert als unmittelbar vor dem Schwellenwert ab. Daher zeigt der Bauteil in allen praktischen Fällen einen nahezu "unendlich großen" negativen Widerstand oder Impedanz·

Es wäre erwünscht, wenn die Stelle des Auftretens der Stromkonzentration in einem Festkörperbauelement, insbesondere bei

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einem stromgesteuerten Halbleiterbauelement gesteuert und überwacht werden könnte, so daß die Stelle des konzentrierten Stroms zur Anzeige oder Überwachung für eine solche Steuerung dienen kann.

Das vorstehende Problem der Steuerung und Überwachung der Stelle des Auftretens der Stromkonzentration bei einer Halbleiteranordnung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eine der Zwischenzonen derart mit einem Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Anschlüssen zum Anlegen einer zugeführten Spannung versehen ist, daß bei einer hinreichend hohen in Durchlaßrichtung an den äußeren p- und n-leitenden Zonen angelegten Vorspannung und einer an den Zwischenzonen in Sperrichtung angelegten Vorspannung zwischen den Zwischenzonen ein geometrisch steuerbarer Stromfaden gebildet wird, dessen Achse zwischen den von einander entfernten Anschlüssen liegt.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein Stromfaden erzeugt wird, dessen Querschnitt in einem Halbleiterkörper örtlich genau gesteuert ist. Weiter ist von Vorteil, daß der Stromfaden seitlich steuerbar ist und darüber hinaus dass empfindlichere Abtastungen von magnetischen oder elektrischen Feldern ermöglicht wurden.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Draufsicht auf eine Stromfaden-Halbleiteranordnung mit zwei äußer * elektrischen Spannungsquellen, gemäß einem speziellen

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Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer Stromfaden-Halbleiteranordnung mit einer einzigen äußeren elektrischen Stromquelle geniäß -einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene schematische Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromfaden-Halbleiteranordnung mit drei äußeren elektrischen Stromquellen;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht eines weiteren, als binärer Kodierer verwendeten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Stromfaden-Halbleiteranordnung;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf ein weiteres als optische Kamera verwendetes Ausführungsbeispiel der. erfindungsgemäßen Stromfaden-Halbleiteranordnung; und

Fig. 6 eine geschnittene perspektivische Schemaansicht eines weiteren, als optische Kamera mit zweidimensionaler Abtastung verwendeten Ausführungbeispiels der erfindungsgemäßen Stromfaden-Halbleiteranordnung.

Ein geometrisch steuerbarer Stromfaden wird bei einem in Durchlaßrichtung vorgespannten pnipn—(oder einfacher pnpn-)Halbleiteraufbau durch eine Spannungssteuerung zwischen wenigstens zwei

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mit Abstand von einander angeordneten Anschlüssen, die vorteilhafterweise an jede der p-leitenden und η-leitenden Zwischenzonen angebracht sind, wobei der spezifische elektrische ("seitliche") Querwiderstand ("Ausbreitungswiderstand") dieser Zwischenzone ausgenutzt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß das Symbol "i" eine Halbleiterzone hohen spezifischen Widerstands darstellt, d.h. eine Zone eines spezifischen Widerstands, der wenigstens um eine Größenordnung größer als der der p- und n-leitenden Zwischenzonen i.st, zwischen denen die i-Zone liegt. Die i-Zwischenzone (, die durch unwesentliche Dotierstoffkonzentration im Halbleitermaterial gebildet wird,) kann entfallen, d.h. die Breite dieser i-Zone kann an Null angenähert werden; die Verarmungszone zwischen den in Sperrichtung vorgespannten p-leitenden und n-leitenden Zwischenzonen der dabei entstehenden einfacheren pnpn-Halbleiteranordnung können für denselben Zweck und dieselbe Punktion wie die erfindungsgemäße i-Zone verwendet werden, vorausgesetzt, daß jede Vorspannung in Sperrichtung an der p-leitenden und der nleitenden Zone auf einen hinreichend niedrigen Wert Verhinderung von Avalanche-Durchbrüchen begrenzt ist.

Mit "Stromfaden" ist im Rahmen dieser Erfindung ein elektrischer Strom in der i-Zone (hohen spezifischen Widerstands) geraeint, dessen Stromdichte-Verteilung durch ein scharfes Maximum gekennzeichnet ist, welches dazu führt, daß üblicherweise über 90 % des in der i-Zone gesamten fließenden Stroms auf eine Querschnittsfläche konzentriert ist, die nicht größer als 1/10 der gesamten Querschnittsfläche der i-leitenden Zone selbst ist. Die n- und p-leitenden Zonen sind in Sperrichtung vorgespannt und weisen einen mäßigen elektrischen spezifischen Widerstand auf. Ein zu

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niedriger spezifischer Querwiderstand ("Ausbreitungswiderstand") in diesen Zwischenzonen führt zu schlechter Auflösung, d.h. einer / relativ großen Querschnittsfläche des Stromfadens. Andererseits hat ein zu hoher spezifischer Querwiderstand in diesen Zwischenzonen eine Verzerrung der Stromfadenbahn infolge des hieraus resultierenden zu geringen Unterschieds der i-Zone und der Zwischenzonen zur Folge. Zusätzlich wird die Dicke der Zwischenzonen vorteilhafterweise kleiner als die Diffusionslänge der jeweiligen Minoritätsträger dieser Zonen gemadt, so daß beispielsweise von der (in Durchlaßrichtung vorgespannten) η-leitenden äußeren Zone injizierte Elektronenladungsträger die unmittelbar anschließende p-leitende Zwischenzone leicht durchdringen und sich durch die i—Zone zur anderen n—leitenden Zwischenzone fortpflanzen. In ähnlicher Weise durchdringen die von der äußeren p-leitenden Zone injizierten Löcher-Ladungsträger - die unmittelbar benachbarte nleitende Zwischenzone und dringen durch die i-leitende Zone zur p-leitenden Zwischenzone durch.

Die i-Zone wird vorteilhafterweise hinreichend dick ausgebildet, um Avalanche-Durchbrüche an jeder Stelle zu verhindern. (Jedoch kann die i-Zone bei geeigneten Dotierstoffprofilen, welche das Auftreten von Avalanche-Durchbrüchen während des Betriebes verhindern, auch entfallen, und einfacher aufgebaute pnpn—Halbleiteranordnungen können erfindungsgemäß verwendet werden.) Die an der n- und p-leitenden Zone in Sperrichtung angelegte Vorspannung ist vorzugsweise hinreichend hoch um diese i-Zone im gesamten Bereich zwischen den Zwischenzonen zu verarmen.

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Die Stabilität des obenbeschriebenen Stromfadens wird dadurch erreicht, daß eine Steuerung erfolgt, in-dem zwischen den Anschlüssen der η-leitenden und den Anschlüssen der. p—leitenden Zwischenzone eine Vorspannung in Sperrichtung angelegt wird. Der Ausdruck "Stabilität" ist so zu verstehen, daß bei langsamer Erhöhung der Stromzufuhr zu den äußeren, in Durchlaßrichtung vorgespannten, stromgesteuerten, ρ- und η-leitenden Zonen auf einen oberhalb des Schwellenwerts für die Ausbildung eines Fadens liegenden Wert, die augenblickliche,an diesen äußerem Zonen liegende Spannung langsam abfällt und nicht schwankt oder abrupt abfällt (wie beim "Durchschalten")· Erfindungsgemäß werden üblicherweise in der Praxis stabile negative Widerstände von 10 «■ oder weniger anstelle der üblichen negativen Durchbruchsspannung von 10 jQ. oder mehr, wie dies bonden bekannten Bauelementen charakteristisch ist, erzielt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß auch stabile _-_₃ bei erfindungsgemäßem

Vorgehen brauchbar erreicht werden können·

Der örtliche Verlauf der Stromfäden in erfindungsgemäßen pnipn-Anordnungen kann in einigen Ausführungsbeispielen durch äußere magnetische Felder gesteuert werden. Bei anderen Anwendungs— fällen der Erfindung wird der örtliche Verlauf der Stromfäden durch die augenblicklich an den von einander entfernten Anschlüssen an wenigstens einer der p- oder n-leitenden Zwischenzone angelegte Spannung gesteuert. Alternativ kann die Stelle, an welcher sich der Stromfaden ausbildet,durch Änderung der zwischen einem der Anschlüsse einer Zwischenzone relativ zu einem Anschluß der anderen Zwischenzone angelegten Spannung

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verschoben werden. Diese Stromfäden können daher in einer Vielzahl von Anwendungsfällen, beispielsweise in magnetischen Detektoren, Kodierern, logischen Bauelementen und in optischen Kameras Ver-Wendung finden.

In einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Körper aus monokristallinem,halbleitendem Silizium hohen

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spezifischen Widerstand ein Paar von /einander getrennte p-leitende und n-leitende Oberflächenzonen mittlerer elektrischer Leitfähigkeit· Eine-weitere p-leitende Oberflächenzone ist in der mäßig n-leitenden Oberflächenzone und eine weitere n-leitende Oberflächenzone ist in der mäßig p-leitenden Oberflächenzone angeordnet. Alle diese Oberflächenzonen liegen aneinander angrenzend in einer ebenen Hauptfläche des Siliziumkörpers, so daß eine pnipn-Halbleiteranordnung in planarer Konfiguration gebildet wird. Die n— und p—leitenden Zwischenzonen sind jeweils mit einem Paar von mit Abstand von-einander angeordneten Anschlüssen versehen, wobei sämtliche Anschlußpaare elektrisch mit einem getrennten Hauptanschluß verbunden sind. Diese Hauptanschlüsse sind ihrerseits über einen ohm-schen Widerstand elektrisch verbunden, an dem eine Vorspannung in Sperrichtung angelegt wird. Eine an der äußeren p- und n-1-jeitenden Zone angeschlossene elektrische Stromquelle setzt diese äußeren p- und n- leitenden Zonen unter Vorspannung in Durchlaßrichtung. Als Ergebnis bildet sich ein Stromfaden in der i-leitenden Zone hohen spezifischen Widerstands zwischen den n— und p-leitenden Zwischenzonen. Die Stelle, an welcher dieser Stromfaden auftritt, kann durch ein äußeres magnetisches Feld in Querrichtung verschoben werden. Die Dicke der i—Zone ist vorteilhafterweise so gehalten, daß genügend Raum zur Verfugung steht,

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in welchem das magnetische Feld auf den in ihrbefindlichen Stromfaden einwirkt. Die Größe der (seitlichen) Querverschiebung des StromfaderiE unter Einfluß des Magnetfelds kann durch Messung der Änderungen des resultierenden Stromflusses durch jeden der Anschlüsse der n- (oder p-) leitenden Zwischenzone ermittelt werden.

Die Meßempfindlichkeit von Magnetfeldern kann bei der Erfindung erheblich größer sein als beim bekannten Hall-Effekt.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Stromfaden-Bauelements, welches in einem i-leitenden Halbleiterkörper 10 relativ hohen spezifischen Widerstand gebildet ist. Der Halbleiterkörper 10 besteht üblicherweise aus monokristallinem, halbleitendem Silizium mit einem^:spezifischen Widerstand in der Größenordnung von 100 .Q cm. Der Körper 10 ist mit einer mäßig η-leitenden Oberflächenzone 12 versehen,die üblicherweise durch Eindiffusion von Donator-Dotierstoffen in die Oberseite des Körpers 10 gebildet ist. Innerhalb dieser Zone 12 liegt eine p-leitende Oberflächenzone 11, die üblicherweise durch Einditussion von Akzeptor-Dotierstoffen in einen Abschnitt der Zone 12 gebildet ist. Die Zone 12 ist mit einem Paar von η -leitenden (hochleitenden) Zonen 21 und 22 versehen, an denen äußere elektrische Anschlüsse zur Zone 12 hergestellt werden können. Die Schnittlinien der beiden Zonen 11 und 12 mit der Oberfläche des Körpers 10 haben vorzugsweise eine langgestreckte Form, und verlaufen beispielsweise in der in Fig. 1 auf der rechten Seite angezeigten x-Richtung.

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Die p-leitende und die η-leitende Zone 13 und 14 sind zu den Zonen 12 und 11 spiegelbildliche Zonen, sowohl hinsichtlich übereinstimmender geometrische Kontur als auch hinsichtlich übereinstimmender Leitungstypen. In gleicher Weise liegen die ρ leitenden (hochleitenden) Zonen 31 und 32 spiegelbildlich zu den Zonen 21 bzw. 22. Bei diesen Spiegelbildern ist es jedoch nicht erforderlich, daß die Geometrie oder der spezifische Widerstand genau eingehalten wird*

Wie aus Fig. 1 weiter he.rvorgeht, ist ein Anschluß von jeweils einem Widerstand R₁ und R„ an die n⁺-leitende Zone 21 bzw, 22 angeschlossen; und eine Verbraucher 41 ist zwischen die Zonen 21 und 22 geschaltet. In gleicher Weise sind Widerstände R^ und R, an die'p⁺-leitenden Zonen 31.und -32 angeschlossen, und ein Verbraucher 42 ist zwischen <±e Zonen 31 und 32 geschaltet. Zusätzlich sind die Widerstände R. und Rp an die positive Seite einer eine Spannung V liefernden äußeren Batterie angeschlossen,,während die Widerstände R- und R. an die negative Klemme der Spannungsquelle 16 angeschlossen sind. Die Widerstände R₁ bis R₄ haben vorzugsweise sämtlich den gleichen elektrischen Widerstand. Eine Stromquelle 15 ist an die rechts liegenden äußeren Enden der Zonen 11 und 14 angeschlossen, um diesen Zonen einen in Durchlaßrichtung fließenden Strom zuzuführen, der ausreicht, um zwischen den Zonen 12 und 13 in der i-Zone des Körpers 10 einen Stromfaden zu erzeugen. Das Vorhandensein solch eines Stromfadens' wird durcheinen wachsenden negativen-Widerstand an den Anschlüssen der Zonen 11 und 14 angezeigt, wie oben erörtert wurde.

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Bei Vorhandensein sines in Fig. 1 senkrecht zur Zeichnungsebene stehenden äußeren magnetischen Feldes kannder Ström»; faden seitlich in x-Richtung abgelenkt werden, und diese seitliche Verschiebung kann durch eine Spannungsanderung entweder am Verbraucher 41 oder am Verbraucher 42 ermittelt werden· fiel geeigneter Wahl des von der Batterie 16 zugeführten Spannungswertes V läuft der Stromfaden von dner Stelle in der Mitte zwischen dem linken und rechten äußeren Ende der Zone 12 zu einer Stelle in der Mitte zwischen dem linken und dem rechten Ende'.der Zone Änderung eines der Widerstände R₁ bis R₄, z.B. R_ (Pig. I) können zu einer Verschiebung des Stromfadens in x-Richtung führen, dt dies eine entsprechende Änderung der Vorspannung in Sperrichtung an den Anschlüssen der p- und η-leitenden Zwischenzphen zur Folge hat. Änderungen eines in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene stehenden magnetischen Feldes kann ebenfalls zur Verschiebung; des örtlichen Auftretens dieses Stromfadens in x-Richtung führen·

Lediglich zu Zwecken der Erörterung kann der Körper 10 (mit Ausnahme der Zonen 11 bis 14) bei einem typischen Beispiel aus gleichförmigem Silizium mit einer spezifischen Leitfähigkeit von 100 Je cm mit einer Dicke von 100 /a m in z-Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1, bestehen. Die Zone 11 hat etwa eine Länge von 400 jam in x-Richtung, ist 5 Aim breit in y-Richtung und 0,3 um tief in z-Richtung, während der Flächenwiderstand der Zone 11 in der Größenordnung von 200S3 pro Quadratfläche liegt. Die Zone 12 hat eine Länge von etwa 500 Λίνα in x-Richtung, eine Breite von etwa 15yum in y-Richtung und eine Tiefe von 0,6yum in z-Richtung, während der Flächenwiderstand der Zone

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in der Größenordnung von 3000-i'- pro Quadratfläche liegt. Die Zone 13 ist in x-Richtung etwa 500 /um lang, in y-Richtung 15 / breit und in z-Richtung 0,6 ,um tief, wahrend der Flächenwiderstand der Zone 13 in der Größenordnung von 3000 -^- pro Quadratfläche liegt. Darüber hinaus hat die Zone 13 in y-Richtung typischer Weise einen Abstand von etwa 50 bis 100 /um von der Zone 12. Die Zone 14 ist in x-Richtung etwa 400/um lang, in y-Richtung 5 /am breit und in z-Richtung 0,3 /um tief, während der Flächenwiderstand der Zone 14 in der Größenordnung von 100 i^ pro Quadratfläche liegt. Die Widerstände R. bis R. liegen jeweils in der Größenordnung von 50000-^»- ,während die von der Batterie 16 gelieferte Spannung bei etwa 20 Volt liegt. Die Stromquelle 15 liefert nach Ausbildung des Stromfadens einen Strom von etwa 0,1 mA. . · ·

Fig. 2 izeigt eine schematische Ansicht eines Stromfaden-Bauelements gemäß einer speziellen weiteren Ausführungsform der Erfindung. Dabei Et festzuhalten, daß trotz der nur schematischen Darstellung des Bauelements dieses in einer der in Fig. 1 gezeigten ähnlj±ien ebenen Geometrie hergestellt waden kann. Das in Fig. 2 gezeigte Bauelement ist dem Bauelement nach Fig. l in vieler Hinsicht ähnlich, so daß entsprechende Elemente in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 plus 200 bezeichnet sind. Ein Halbleiterkörper mit einer i-leitenden Zone 210 hohen spezifischen Widerstands (Fig. 2) enthält ebenfalls p-leitende Oberflächenzonen 211 und 213 sowie η-leitende Zonen 212 und 214, die gemeinsam eine pnipn-Anordnung bilden. Widerstände von 100 k ^- sind jeweils an zwei voneinander entfernte Anschlüsse an dar p-leitenden Zone 211 bzw. der η-leitenden Zone

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14 angeschlossen. Diese Widerstände von 100 JcSt bilden in Verbindung mit einer Batterie 215 eine Stromquelle für die pnipn-Anordnung. Die Batterie 215 liefert beispielsweise etwa 30 V. Ein Paar von 10 Jc jl -Widerständen sind gerneinsam mit einem 20 kai-Widerstand (Fig. 2) als Spannungsteileranordnung an den Klemmen der Batterie 215 angeschlossen, so daß an den Zonen 212 und 213 in Sperrichtung eine Vorspannung anliegt. Es ist wesentlich, daß die beiden Anschlüsse des 20 kbc-Widerstands jeweils mit wenigstens zwei voneinander entfernten Anschlüssen 221 und 222 (auf Zone 212) und mit wenigstens zwei voneinander entfernten Anschlüssen 231 und 232 (Zone 213) verbunden sind. Mit an den Anschlüssen 221 bzw. 222 verbundenen Strommeßgeräten 241 bzw. 243 wird die Stellung des resultierenden, zwischen den Zonen 21Γ und 213 durch einen Abschnitt des Körpers 210 hohen spezifischen Widerstands fließenden Stromfadens festgestellt. Im speziellen Fall wird der im Meßgerät 241 abgelesene Strom geringer, während der Strom im Meßgerät 243 steigt, wenn der Stromfaden sich in Fig. 2 unter Einfluß eines senkrecht zur Zeichenebene einwirkenden magnetischen Feldes von links nach rechts, d.h. in positiver x-Richtung, verschiebt.

Die Anschlüsse 221 und 222 werden auf dem gleichen elektrischen Potential gehalten, indem sie über elektrische Leitungen verbunden werden, wodurch auch die unmittelbar benachbarten Abschnitte der η-leitenden Zwischenzone 212 auf gleichem elektrischer Potential gehalten werden. In ähnlicher Weise werden die Anschlüsr.C:- 231 und 232 auf einer elektrischen Potentialdifforenz von Null gehalten.

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Bei Fehlen 'eines äußeren magnetischen Feldes versucht sich der Stromfaden im Körper 210 um eine Mittelachse herum auszubilden, welche die p-leitende Zwischenzone 213 an einer mit gleichem Abstand zwischen den Anschlüssen 231 und 232 und die η-leitende Zwischenzone 212 an einem in der Mitte zwischen den Anschlüssen 221 und 222 liegenden Punkt schneidet, wenn vorausgesetzt wird, daß die Zwischenzonen 212 und 213 gleiqhmäßigen spezifischen Widerstand und Dicke haben.

Im Betrieb" des in Fig. 2 gezeigten Bauelements werden Löcher von der äußeren p-leitenden Zone 211 durch die η-leitende Zwischenzone 212, die i-leitende Zone 210 zur p-leitenden Zwischenzone 213 injiziert, wo einige dieser Ladungsträger vom Anschluß 231 und die anderen vom Anschluß '23 2 gesammelt werden. In der p-leitenden Zone 213 entwickelt das Profil des elektrischen Potentials wegen des Querflusses (in x-Richtung) der Ladungsträger zu den Anschlüssen 231 und 232 ein Maximum an einer Stelle der p-leitenden Zone 213, in der Mitte zwischen diesen Anschlüssen, vorausgesetzt, daß diese p-leitende Zone 213 durch einengleichförmige-n spezifischen Querwiderstand gekennzeichnet ist. Dadurch entsteht eine starke Tendenz für die von der äußeren n-leitenden Zone 214 injizierten Elektronen sich an dieser mittleren Stelle zwischen den Anschlüssen 231 und 232 .zu konzentrieren, bevor sie sich durch die i-Zone 210 ausbreiten. Wenn diese Elektronen die η-leitende Zwischenzone 212 erreichen, dann werden in gleicher Weise einige der Elektronen vom Anschluß 221 und die anderen vom Anschluß 222 gesammelt. Wegen dieses querverlaufenden Elektronenflusses entwickelt das elektrische Potential wiederum

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ein Minimum an der in der Mitte zwischen den Anschlüssen 221 und 222 gelegenen Stelle. Daher entsteht eine starke Tendenz für von der äußeren Zone 211 injizierte Löcher sich vor dem Durchtritt durch die i-Zone 210 an dieser mittlren Stelle zwischen den Anschlüssen 221 und 222 zu konzentrieren· Der Querfluß von Ladungsträgern sowohl in der p-leitenden Zwischenzone 213 als auch in der η-leitenden Zwischenzone 212 zu den zugehörigen Anschlußparen 231, 232 und 221, 222 führt also zu eher Konzentration eines Stromfadens in der i-leitenden Zone 210, wobei dessen Mittelachse die Zwischenzone in der Mitte zwischen den zugehörigen Anschlußpaaren schneidet.

Zu Erlauterungszwecken ist bei einen» typischen Ausführungsbeispiel 4r9t der Strom in den Meßgeräten 241 und 242 etwa 40 uA, wenn die Zonen 211, 212, 213, 214 gleichen spezifischen Widerstands und die oben für das Bauelement nach Fig. 1 erörterte Geometrie haben. Ein magnetisches Feld von etwa einemkG (KiIbgauss), das in z-Richtung gerichtet ist, verursacht eine Stromänderung in den Meßgeräten 241 und 243 um etwa 8 oder 9 Prozent. Diese Änderung der Stromstärke ist nahezu zwanzigmal so groß, wie aufgrund des bekannten Halleffektes erwartet werden kann (0,5 Prozent) und wird durch eine Querverschiebung des die i-Zone 210 durchsetzenden Stromfadens durch das magnetische Feld verursacht.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromfaden-Halbleiteranordnung. Viele der in der Anordnung nach Fig. 3 gezeigten Einzelelemente

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sind den Einzelelementen von FigJ ähnlich; daher werden für solche ähnlichen Elemente in Fig. 3 Bezugszeichen verwendet, welche den entsprechenden Bezugszeichen in Fig. 1 mit zugefügter 300 entsprechen. Es ist zu erwarten, daß das in Fig. 3 gezeigte Bauelement zu einem Stromfaden im Körper 310 führt, dessen Querschnitt erheblich schärfer als der Querschnitt des im Bauelement gemäß Fig. 1 gebildeten Stromfadens ist.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Körper 310 aus monokristallinem Halbleitermaterial hohen spezifischen Widerstands (i-leitend) mit einer n- und einer p-leitenden Oberflächenzone 312 bzw. 313 versehen. Die n-leitende Zone 312 enthält eirep-leitende Oberflächenzone 311 sowie eine Gleitende Oberflächenzone 323, währen die p-leitende Oberflächenzone 313 eine n—leitende Oberflächenzone 314 sowie eine p⁺-leitende Oberflächenzone 333 enthält. Anyäen äußeren Enden der n⁺-leitenden Zone 323 ist ein Paar von n⁺⁺- leitenden Anschlußkontaktzonen (sehr hoch leitend, d.h. höher leitend als η ) vorgesehen, während ein Paar von p⁺⁺-leitenden Kontaktanschlußzonen 331 und 332 an den äußeren Enden der ρ leitenden Zone 333 vorgesehen ist. Diese Anschlußkontaktzonen (321, 322 und 331, 332) können zur Herstellung von äußeren elektrischen Anschlüssen an die n⁺-leitende Zone 323 und an die p⁺- leitende Zone 333 dienen. Der Widerstand zwischen den n⁺⁺-leiteriden Kontaktanschlußzonen 321 und 322 und der n⁺-leitenden Zone sollte wenigstens hinreichend hoch sein, um termische Rauschschwankungen zu unterdrücken. Andererseits sollte dieser Widerstand (r 323) der n⁺-leitenden Zone 323 wesentlich geringer als der Widerstand (r 312) der η-leitenden Zone 312 zwischen jedem . . 3 U¹Jm 2 /07 3 2

Punkt auf der p-leitenden Zone 311 und dieser n⁺-leitenden Zone 323 sein. Dadurch sind sowohl die Funktionen der Steuerung der Breite des Stromfadens als auch der Steuerung der Stelle des Stroinfadens unabhängig voneinander bestimmt durch die Werte dieser Widerstände r 323 und r 312.

Batterien 316 und 317 von im weamtlichen gleichen Spannungen V₁ und V"2 legen an den Zonen 312 und 313 eine Vorspannung in Sperrichtung an. Eine Stromquelle 313 versorgt die Zonen 311 und 314 mit einem hinreichend hohen Strom in Durchlaßrichtung, so daß sich ein Stromfaden zwischen der p-leitenden Zone 311 und der η-leitenden Zone 314 bildet. Es wird darauf hingewiesen, daß die elektrischen Anschlüsse an die Kontaktanschlußaonen 321, 322, 331 und 332 wie in Fig. 3 gezeigt über kreuz geschaltet sind und nicht wie in Fig. 1 paarweise zusammengeschaltet. Ein Verbraucher 342 an den Anschlüssen 331 und 332 gibt die Spannung zwischen diesen Anschlüssen. Spannungsänderungen zeigen örtliche Änderungen in x-Richtung des zwischen den Zonen 311 und 314 im Körper 310 fließenden Stromfadens an. Ein senkrecht auf die Zeichenebene von Fig. 3 gerichtetes äußeres Magnetfeld verschiebt den Stronifaden in die x-Richtung und ändert dadurch die am Verbraucher 342 liegende Spannung. Darüber hinaus bildet der Verbraucher 342 aber auch eine Rückstellkraft aus, die das Bestreben hat, den Stromfaden in der x-Richtung in eine Gleichgewichtsstellung zwischen den äußeren Enden der Zonen 311 und 314 zurückzuführen.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Aur.führungsbeispiel eines Stromfaden-Halblo^itcrbauelements,

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welches als binärer Kodierer Verwendung finden kann. Auch hier sind viele Einzelelemente der in Fig. 4 gezeigten Anordnung den Elementen der Anordnung nach Fig. 1 ähnlich und haben ähnliche Funktionen. Für solche ähnlichen Einzelelemente werden daher in Fig. 4 Bezugszeichen gewählt, die den Bezugszeichen in Fig. 1 plus 400 entsprechen.

Ein Körper 410 aus i-leitendem Halbleitermaterial (hohen spezifischen Widerstands) weist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, eine η-leitende Oberflächenzone 412 und eine hiervon getrennte pleitende Oberflächenzone 413 auf. Beide Oberflächenzonen 412 und 413 liegen auf der Oberseite des Körpers 410. Acht im wesentlichen identische p-leitende Oberflächenzonen 411 sind innerhalb der η-leitenden Zone· 412 'angeordnet. Die äußere Kontur der η-leitenden Zone 412 ist bogenförmig ausgezackt (Fig. 4), so daß alle direkt benachbarten p-leitenden Zonen 411 im Bereich ihrer größten Annäherung abwechselnd von einem Oberflächenabschnitt des Halbleiters hohen spezifischen Widerstands des Körpers 410 getrennt sind. Zusätzlich ist die η-leitende Zone 412 mit einer langgestreckten n⁺-leitenden Oberflächenzone 423 versehen, die n⁺⁺-leitende Kontaktanschlußzonen 421 und 422 aufweist, an denen ein äußerer elektrischer Anschluß' an die n⁺- leitende Zone 423 hergestellt werden kann.

Die p-leitende Zone 413 ist mit einer langgestreckten n-leiten- den Oberflächenzone 414 und einer langgestreckten p⁺-leitenden Oberflächenzone 433 versehen. Zwischen diesen Zonen 414 und 433

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-IR-

liegt eine Anordnung von /n -leitenden Zonen 490, zwei η -leitenden Zonen 491 und einer n⁺-leitendenZone 492, die sämtlich in bekannter Weise in binärer Kodierkonfiguration angeordnet sind. Alle \ier n⁺-leitenden Zonen 490 sind ohmisch miteinander verbunden und an ein Strommeßgerät 340 angeschlossen. In gleicher W_eise sind die beiden n⁺-leitenden Zonen 491 ohmisch miteinander und mit einem
weiteren Strom-Meßgerät 341 verbunden. Schließlich ist die n⁺-
leitende Zone 492 ohmisch mit einem dritten Strommeßgerät 342
verbunden. Die geometrische Anordnung der verschiedenen n⁺-leitenden Zonen 490 von links nach rechts ist so getroffen, Aß ein beispielsweise zwischen der der äußersten linken p-leitenden Zone
411 nächsten und der η-leitenden Zone 414 verlaufender Stromfaden diese Zone 414 an einer Stelle trifft, die in unmittelbarer Nähe
der am weitesten links befindlichen n⁺-leitenden Zone 490 liegt,d.h. es besteht eine entsprechende Ausrichtung der n⁺-leitenden Zone
490, 491 und 492 relativ zu den verschiedenen p-leitehden Zonen
411, um die gewünschte Kodierung durchführen zu können,, wie im
folgenden noch näher erläutert wird.

An einem äußeren Ende der η-leitenden Zone 414 sowie an den Meßgeräten 340 bis 342 und an der p-leitenden Zone 411, die sämtlich in gleicher Weise mittels ohmscher elektrischer Leitungen miteinander verbunden sind, ist eine elektrische Stromquelle 415 angeschlossen. Batterien 416 und 417 von im wesentlichen gleicher
Spannung sind zur Herstellung von elektrischer Verbindung mit der p⁺-leitenden Zone 433 an den Kontaktanschlußzonen 431 und 432 und zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit der n⁺-leitenden
Zone 423 an den Anschlußkontaktzonen 421 und 422 angeschlossen.

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Im Betrieb der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung wird die durch die Batterie 417 zugeführte Spannung variiert, so daß die Stellung des zwischen einer der p-leitenden Zonen 411 und der η-leitenden Zone 414 fließenden Stromfadens sich in x-Richtung ändert, wenn von der Stromquelle 415 ein hinreichender Strom geliefert wird. Infolge der getrennten Anordnung der Zonen hat der Stromfaden in jedem Augenblick die Tendenz auf ein Fließen zwischen nur einer der Zonen 411 und der n-leitenden Zone 414 beqrenzt zu sein. Andererseits zeigen die Meßgeräte 340 bis 342 unterschiedliche Stromkombinationen in Abhängigkeit davon, in welcher der acht Zonen 411 der Stromfaden jeweils gerade fließt. Insbesondere, wenn der Stromfäden an dem von der äußersten linken p-leitenden Zone 411 aus gesehen dritten Element steht, dann führt nur das Meßgerät 341 einen größeren Strom als die beiden anderen Meßgeräte 314, 342. Wenn der Stromfaden an der äußersten rechten Zone 411 steht, dann zeigen alle Meßgeräte 340 bis-3.42 einen relativ hohen Strom an. Es ist jedoch festzuhalten, daß in allen Fällen der größte Teil des Stromfadens direkt von der η-leitenden Zone 414 zur Stromquelle 415 und nicht durch eines der Meßgeräte 340 bis 342 fließt. Der von den Meßgeräten 340 bis 342 angezeigte Strom ist deshalb um wenigstens eine Größenordnung geringer als der im Stromfaden fließende Gesamtstrom. Dadurch beeinflußt die Messung über die Zonen 490 bis 49 2 den Stromfaden nicht. Die Kombination der Strommessung über die Meßgeräte 340 bis 342 bietet daher die Möglichkeit einer binären Kodierung der Spannungsdifferenz zwischen den Batterien 417 und 416.

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Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein Stromfaden-Halbleiterbauelement, welches zur Verwendung als optische Kamera oder optisches Aufzeichnungsgerät geeignet ist. Viele der in Fig. 5 gezeigten Elemente sind den in Fig. 1 gezeigten Elementen ähnlich. Daher werden solche ähnlichen Elemente von Fig. 5 und Fig. 1 in Fig. 5 mit gleichen Bezugszeichen plus 500 bezeichnet. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist der Halbleiterkörper 510 mit einer η-leitenden Oberflächenzone 512 und einer hiervon getrennten p—leitenden Oberflächenzone 513 versehen. Innerhalb der nleitenden- Zone 512 sind eine n⁺-leitende Oberfiächenzone 523 mit n⁺⁺-leitenden Anschlußzonen 521 und 522 und eine p-leitende Oberflächenzone 511 angeordnet. In entsprechender V/eise weist die p-leitende Zone 513 eine p⁺-leitende Zone -533 mit p⁺⁺- leitenden Anschlußzonen 531 und 532 sowie eine η-leitende Oberflächenzone 514 auf. Zusätzlich' enthält die p-leitende Zone 513 eine Anordnung aus einer Vielzahl von η -leitenden Zonen 590, die typischerweise sämtlich einen kreisförmigen Querschnitt haben. Jede dieser Zonen 590 ist an einen Anschluß einer Anordnung von photoelektrischen pn-Übergangsdioden 594 angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der die Diode 495 sind gemeinsam mit einem Strommeßgerät 571 und einer Batterie 57 5 in Reihe geschaltet. Die Batterie 575 spannt sämtliche Dioden 594 vorteilhafterweise in Sperrichtung vor. Die Batterien 516 und 517 von im wesentlichen gleicher Spannung V. bzw. V„ sind andie Anschlußzonen 531, 532, 521 und 522 angeschlossen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Zusätzlich führt eine Stromimpulsquelle 518 den Anschlüssen 521 und 531 Stromimpulse zu. Die Impulsquelle 518 liefert typischerweise Impulse von 10 bis 100 yuA für- Zeitdauern

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- 2:

von etwa 10 Mikrosekunden. Von einer Stromquelle 515 wird ein in Durchlaßrichtung fließender Vorspannstrom zwischen der pleitenden Zone 511 und der η-leitenden Zone 514 geliefert. Die Stromquelle 515 ist so ausgelegt, daß sie zwischen diesen Zonen 511 und 514 im Gebiet hohen spezifische η Widerstands des Körpers 510 einen Strömfaden erzeugt.

Im Betrieb verschieben die von der Irnpulsquelle 518 zugeführten Impulse den Stromfaden im Körper 510 schrittweise in x-Richtung. Infolge der Tatsache, daß die Diode 594 durch die Batterie 57 5 in Sperrichtung vorgespannt sind, fließt kein Strom durch das Meßgerät 571, auch wenn der Stromfaden in der Nachbarschaft einer speziellen n⁺-leitenden Zone 590 steht, so lange die zugehörige pn-übergangsdiode 594.nicht genügend freie Ladungsträger enthält. Diese Ladungsträger können durch auf die pn-Übergangsdiode 594 auftreffende optische Strahlung, die beispielsweise von einer optischen Bildquelle 580 geliefert wird, erzeugt werden. Auf diese Weise wird, während von der Impulsquelle 518 äne Impulsfolge zugeführt wird, der Stromfaden in x-Richtung verschoben, wobei das Strommeßgerät 571 nur dann einen Strom anzeigt, wenn die zugehörige Diode 594 mit einer optischen Strahlung beaufschlagt ist. Der vom Meßgerät 571 gemessene Strom gibt daher das Muster einer von der optischen Strahlungsquelle 580 gelieferten, in x-Richtung auf die verschiedenen Dioden 594 auftreffenden optischen Strahlung wieder. Die Dioden 594 können in bekannter Weise mit den n⁺-leitenden Zonen 590 auf der Oberfläche des Körpers 510 integriert werden.

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- Tc -

FIg. 6 zeigt eine Stromfaden-Halbleiteranordnung mit zweidimensional er Abtastfähigkeit zur Verwendung als optische Kamera oder optische Aufzeichnungsvorrichtung. Viele der in Fig. 6 gezeigten Einzelelemente gleichen den in Fig. 1 gezeigten Einzelelementen. Für solche Einzelelemente entsprechen die in Fig. 6 verwendeten Bezugszeichen den in Fig. 1 verwendeten plus 600. Ein monokristalliner Halbleiterkörper 610 mit einecbberen und unteren Hauptfläche ist mit einer p⁺-leitenden Schicht 611 und einer η-leitenden Zwischenschicht 612 auf seiner Oberseite und mit einer p-leitenden Zwischenschicht 613 und einer n⁺-leitenden Schicht 614 auf seiner Unterseite versehen. Die ρ -leitende Schicht 611 hat die Form eines in der n-leitenden Schicht 612 angeordnete sich kreuzenden Gitters, wobei die η-leitende Schicht 612 ebenfalls die Form eines größeren kreuzförmigen Gitters hat. In jeder der von diesen kreuzförmigen Gittern gebildeten Inseln liegt eine p-leitende kleinere, inseiförmige.Zone 690. Der Rest des Körpers 610 besteht aus i-leitendem Halbleitermaterial hohen spezifischen Widerstands. Über einen Meßwiderstand 701 ist eine Batterie 615 an der p⁺- leitenden Schicht 611 und der n⁺-leitendenShicht 614 angeschlossen, um einen hinreichend hohen in Durchlaßrichtung fliessenden Strom zur Bildung eines Stromfadens zwischen den Zwischenschichten 612 und 613 zu erzeugen. Eine Batterie 702 ist über eine n⁺⁺-leitende Anschlußzone 621 und eine p⁺⁺-leitende Zone 631 an eine Seite (in x-Richtung) der η-leitenden bzw. p-leitenden Zone 612 bzw. 613 angeschlossen. An der (in x-Richtung) anderen Seite dieser Zwischenschichten 612 und 613 ist über eine n-⁺⁺-leitende Anschlußzone 622 bzw. eine p⁺⁺-leitende Anschlußzone

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2? -

632 eine Batterie 703 angeschlossen. Hierdurch liegt an der η-leitenden Schicht 612 und der p-leitenden Schicht 613 eine Vorspannung in Sperrichtung. Eine Änderung der von einer der •beiden Batterien 702 oder 703 zugeführten Spannung steuert die. örtliche Lage des Stromfadens in x-Richtung. In gleicher V/eise ist eine Batterie 704 zusammen mit einer weiteren (aus Gründen der klareren Darstellung nicht gezeigten) Batterie an den in y-Richtung äußeren Enden (- y) des Körpers 610 an n⁺⁺-leitenden Zonen in der η-leitenden Schicht 612 und an ρ -leitenden Anschlußzonen in der p-leitenden Schicht 613 angeschlossen, so daß diese Batterien die -örtliche Lage des Stromfadens in y-Richtung steuern können. Die örtliche Lage des Stromfadens kann also gemäß einem gewünschten Abtastmuster· sowohl in der x- als auch in der y-Richtung in der xy-Ebene unabhängig gesteuert werden.

Im Betrieb dient die Anordnung der p-leitenden Inselzonen 690 als Photodetektoren für die in.Fig. 6 gezeigt Anordnung, d.h. diese Zonen 690 speichern gesammelte Majoritätsladungsträger, die von einem auffallenden zweidimensionalen xy-Muster einer von einer optischen Bild quelle 706 gelieferten optischen Strahlung erzeugt werden. Diese gesammelten Ladung strägeijkönnen dann als Abfluß für die Ladungsträger im Stromfaden dienen. Wenn also ein Stromfaden die Nachbarschaft irgendeiner gegebenen p-leitenden Zone 690 abtastet, ändert sich der Strom in einem Verbrauchsmeßwiderstand 701 entsprechend den in der vorgegebenen p-leitenden Zone 690 gespeicherten, durch das auffallende optische StrahlungGitiuster erzeugten Ladungsträgern. Durch entsprechende zeitliche Variierung der über die Batterien 702. und .704 zugeführten

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Spannungen kann jedes Abtastmuster des Stromfadens in der xy-Ebene erreicht werden. Daher bildet die in Fig. 6 gezeigte Anordnung eine zweidimensional abgetastete optische Kamera oder Aufzeichnungsvorrichtung.

Es wird bemerkt, daß die Form des Körpers 610 in der xy-Ebene in Fig. 6 als rechteckiges Kreuz dargestellt ist, um eine wirksame Trennung der Abtastung des Stromfadens in x-Richtung (gesteuert von den Batterien 702 und 703) von der Abtastung in y-Richtung zu erreichen. Jedoch sind auch andere Konfigurationen möglich.

Es ist sehr wichtig, daß die in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Halbleiteranordnungen sämtlich einen pnipn-Profilaufbau haben. Deshalb ist es vorteilhaft, daß beispielsweise in Fig. 1, die n-leitende Zone 14 ebenso weit in x-Richtung wie die p-leitende Zone 11 verläuft, und daß sich die p-leitende Zone 13 ebenso weit wie die η-leitende Zone 12 in x-Richtung erstreckt. In ähnlicher Weise ist es für die Bauelemente oder Anordnungen nach den Fig. 2 bis von Vorteil, wenn die (zu Fig. 1) analogen p-und η-leitenden Zonen sich im wesentlichen in gleicher Länge in x-Richtung erstrecken.

Auch andere Halbleitermaterialien, beispielsweise Germanium oder Galliumarsenid können anstelle von Silizium verwendet werden. Hierbei sollte festgehalten werden, daß es bei bestimmter Wahl der Ausgestaltungsparanieter möglich ist, die erfindungsgemäße Ablenkung des Stromfadens durch Steuerung der Spannung lediglich zwischen einem einzigen Anschlußpaar auf einer der p- oder n-leitenden Zonen durchzuführen. Die verschiedenen Einzelelemente der

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verschiedenen Ausführungsbeispiele können auch vertauscht werden. Darüber hinaus kann die durch eine unwesentliche Dotierstoffkonzentration gebildete i-leitende Zone einer Breite Nulle angenähert werden, wodurch ein pnpn-Halbleiteraufbau entsteht, und die Verarmungszone zwischen den in Sperrichtung vorgespannten n- und p-leitenden Zonen wird dann für denselben Zweck verwendet, wie die oben beschriebene i-leitende Zone, vorausgesetzt, daß die Vorspannung in Sperrichtung auf hinreichend niedrige Werte zur Verhinderung von Durchbrüchen begrenzt ist. Insbesondere können beispielsweise die n⁺-leitenden Zonen 590 (Fig. 5) in der Verarmungszone der p- und n-leitenden Zone in.einem pnpn-Halbleiteraufbau angeordnet werden.

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   Cly Einen Halbleiterkörper mit einer äußeren p-leitenden und einer äußeren η-leitenden Zone, einer mit der äußeren p-leitenden Zone einen pn-übergang bildenden n-leitenden Zwischenzone und einer mit der äußeren η-leitenden Zone einen pn-übergang bildenden p-leitenden Zwischenzone aufweisende Halbleiteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Zwischenzonen (12, 13) derart mit einem Paar von mit Abstand von einander angeordneten Anschlüssen (21, 22 oder 31, 32) zum Anlegen einer zugeführten Spannung versehen ist, daß bei einer hinreichend hohen, in Durchlaßrichtung an den äußeren p- und η-leitenden onen (11, 14) angelegten Vorspannung und einer an den Zwischenzonen in Sperrichtung angelegten Vorspannung zwischen den Zwischenzonen ein in seiner örtlichen Lage steuerbarer Stromfaden gebildet wird, dessen Achse zwischen den voneinander entfernten Anschlüssen liegt.
2. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Zwischenzonen angelegte Vorspannung in Sperrichtung hinreichend niedrig ist, um das Auftreten von Avalan-cn-Durchbrüchen während des Betriebs zu verhindern.
3. 3. Halblfiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Stromfaden durch Steuerungjder Spannung zwischen einem der mit Abstand von einander angeordneten Anschlüsse an der p-leitenden ^zwischerizone und einem der mit Abstand von einander angeordneten Anschlüsse der n^-leitenden

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   Zwischenzone erhalten wird.
4. 4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch·gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Steuerung des Spannungspotentials zwisehen den beiden anderen Anschlüssen der p- bzw. η-leitenden Zwischenzone vorgesehen sind.
5. 5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der p- und η-leitenden Zwischenzone (313, 312). p⁺~ bzw. n⁺-leitende Hilfszonen (333, 323) angeordnet sind, die zwischen den zugehörigen, mit'Abstand von einander angeordneten Anschlüssen der p- und η-leitenden Zwischenzonen verlaufen.
6. 6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Anordnung der Mittelachse des Stromfadens durch ein äußeres magnetisches Feld quer verschiebbar ist.
7. 7. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der äußeren p- (oder n-) leitenden Zonen eine Vielzahl von di-skreten örtlichen p-(oder n-) leitenden Zonen (411 oder 490) in einem Halbleiterkörper hohen spezifischen Widerstands aufweist/ die sämtlich ohmisch miteinander verbunden sind.
8. 8. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Detektoren jeweils an 'von-einander getrennten Stellen auf der, p- oder n-leitenden Zwischenzone vorgesehen int, die eine von äußeren Signalen abhängige Leitfähigkeit

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   aufweisen.
9. 9. Halbleiteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Signale ein auf die Detektoren auffallendes Muster aus optischer Strahlung (580, 706) umfassen.

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