DE2411015A1

DE2411015A1 - Bereichsverschiebungselement

Info

Publication number: DE2411015A1
Application number: DE2411015A
Authority: DE
Inventors: Akio Kumada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-03-07
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1974-09-19
Also published as: NL7403128A; DE2411015B2; JPS49115614A; NL164394C; DE2411015C3; US3953109A; JPS5240872B2; NL164394B

Description

Bereichsverschiebungselement

Die Erfindung betrifft ein Bereichsverschiebungselement, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung.

Unter der Bereichsverschiebung in ferroelektrisehen Kristallen versteht man das Wachsen eines einheitlich polarisierten Kristallbereiches auf Kosten eines angrenzenden, entgegengesetzt polarisierten Kristallbereiches, also eine Erscheinung, die auf eine Polarisationsumkehr zurückzuführen ist.

Unter einem irregulären Ferroelektrikum wird ein ferroelektrischer Stoff verstanden, dessen spontane mechanische Verspannung aus einer Orientierung in die andere nach Massgabe des Polarisationszustandes umklappt.

Eine Reihe von Kristallen, die zu den Punktgruppen mm2, 2-1 und 2-11 gehören, sind den irregulären Ferroelektrika zuzuordnend Als Beispiele irregulärer ferroelektrischer Kristalle mit der Punktgruppe mm2 seien die folgenden

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genannt* KH₂PO₄ , Gd₂ (MoO₄I₃ oder Boracit. Als Beispiele irregulärer ferroeleJctrischer Kristalle der Punktgruppe 2-ΣΙ seien genannt: Seignette-Salz (Kaliuranatriumtartrattetrahydrat)_t Amooniumcadmiunsulfat oder Kethylanraoniumalumi&iumeulfatäodekahydrat.

QdLe genannten Beispiele zeigen, dass die unter die Gruppe der irregulären Ferroelektrika zu subsumierenden Kristalle optisch Maxiale doppelbrediende Kristalle sind. In den irregulären ferroelektrischen Kristallen geht die PoIarisationeumkehr »it einer Umorientierung der kristallographiachen Achsen einher. In einem Gd₂ (MoC₄^-Einkristall füllt die ferroelektrisch Achse beispielsweise »it der kristallograpbischen c-Achse zusaauaen. Öle spontane Polarisation erfolgt je nach Polarität parallel zur o*cns· in entgegengesetzten Richtungen« Wenn also an einen Gado1,iniuwHr>lybdateinkristall eine über der Schwellenspannung: der PolarisationsuBücehr liegende Spannung angelegt wird, klappt die Polarisation entsprechend der Polarität der angelegten Spannung u». Gleichzeitig fährt diese« Oaklappen der Polarität zvl einer Veränderung im Kristalle die einer Rrehung des a-b*-Achsenkreuzes UR di· o-Achse xm QQ ° entspricht. Dadurch ändern sich auch di· Dogjpelbrechungseigenschaften dem Kristalls.

Die beschriebenen feldabhängigen Eigenschaften der irregulären ferroeleiEitrischen Kristalle können zur Herstellung bistabiler optischer Schaltelemente verwendet werden« aus edawi gesteuert· Bereichsverechiebong dorchzuder Lage

XU« Brfiadear hatten im Rahmen ihrer Versuche zur g·- •t*ct«rt<w Bereicheverschiebang in ferroelektrischen. Kristall·» beredte Versuche mit einem parallel zur

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c-Fläche geschnittenen irregulären ferroelektrisch^ Kristallplättchen unternommen. In diesem Plättchen waren einheitlich polarisierte Bereiche entgegengesetzter Polarität so in einander gegenüberliegenden Seitenbereichen des Plättchens angebracht worden, dass der Mittellbereich des Plättchens als Schaltbereich bzw. Bereichsverschiebungeregion zur Verfügung stand. Die beiden Randregionen, die Quellregionen für die Bereichserzeugung, lagen durch die Vefschiebungsregion voneinander in [llOj -Richtung getrennt und erstreckten sich in dieser Richtung in die Breite. Über und unter der Verschiebungsregion waren auf der c-Oberflache des Kristallplättchens Steuerelektroden aufgebracht .

Die Bereichewand« also die, Phasengrenzfläche zwischen dem positiv polarisierten Kristallbereich und dem negativ polarisierten Kristallbereich kann dann im Kristallplättchen nach Massgabe des angelegten äusseren elektrischen Feldes »it einer bestimmten Geschwindigkeit verschoben werd^Bo Durch den Schnitt des Kristallplättchans und die Konfiguration der Quellregionen an den Seiten des Plättchens wird erreicht, dass die Bereichswand vollkcnaen ebesi ist, da sie nämlich stets in einer (110)-Ebene des Kristalls liegt. Das Plättchen selbst ist ein parallel zu den c-Flächen mit £ lld]-Kanten geschnittenes Parallelepiped. Die Bereichswand steht also parallel zur Seitenfläche des Kristallplättchensο Die Bereichswand wandert im Kristallplättchen senkrecht zur Richtung des angelegte äusseren Feldes. Diese Verschiebung der Bereichswand bzw. der Bereiche kann mit dem Öffnen und Schliessen einer Schiebetür verglichen werden.

Esa den !beschriebenen früheren Versuchsstrukturen der Erfinder waren die Quellregionen konjugierte Bereiche« d.h. Bereiche mit entgegengesetzter Polarität. Da die Steuer-

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spannungeelektroden dieser Elemente nur über der Verechiebungaregion auf das Kristallplättchen aufgebracht waren, blieben die Quellregionen also feldfrei. Sie blieben dadurch als konjugierte Bereiche stabil fixiert, und zwar unabhängig von der Polarität der Verechiebungeregion. Ein solcher Zustand ist zur Erzeugung einer ruhigen und gleichmassigen Bereichsverschiebung unbedingt erforderlich. Strukturen, die keine Quellregionen aufweisen und sowohl auf der gesamten Oberfläche als auch auf der gesamten Unterfläche des Plättchens mit Elektroden überzogen sind, neigen beim Betrieb mit Wechselspannungen zur Ausbildung von Riesen und Brüchen.

Die gleichen Erscheinungen zeigten jedoch auch die zuvor beschriebenen Versuchestrukturen der Erfinder.

Diese Strukturen sollten daher, auch im Hinblick auf die festgelegten konjugierten Quellregionen, stets mit einer Spannung einer festgelegten Polarität betrieben werden, so dass die Bereichegrenzen also stets in einer Richtung verschoben werden. Ein solcher Betrieb ist aber technisch unbefriedigend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bereichsverschiebungselement zu schaffen, das eine freie Wahl der Wandverschiebungerichtung zulässt, gleichzeitig aber eo betrieben werden kann, dass die Wände unter äusserst exakter Feldsteuerung in nur eine Richtung laufen, und zwar entweder nach rechts oder nach links·

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgenäss ein reichsverschiebungselement vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einem parallel zur c-Fläche geschnittenen Einkristallplättchen eines irregulären Ferroelektrikums mit (110)-Seitenflächen besteht mit einem zentralen (HO)-begrenzten Verschiebungsbereich und

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mit zwei an diesen an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen angrenzenden Bereichsquellregionen, dass in jeder der Quellregionen parallel zu ihrer Längsachse voneinander getrennte, benachbarte, (110)-parallele Mehrbereichsregionen festgelegt sind, dass auf der einen c-Oberfläche drei durchsichtige Elektroden in der Weise aufgebracht sind, dass zwei von ihnen je eine Quellregion und je einen Randstreifen der Verschiebungsregion bedecken, während die dritte unter Wahrung eines Spaltes zu den Quellregionelektroden den Rest der c-Oberfläche der Verschiebungsregion bedeckt, und dass auf der gegenüberliegenden c-Oberflache des Plättchens die gesamte Oberfläche der Verschiebungsregion mit einer durchsichtigen Elektrode bedeckt ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenfalls durch ein Bereichsverschiebungselement gelöst, bestehend im wesentlichen aus einem irregulären ferroelektrischen c-Plättchen und einer Bereichskeimregion enthaltend voneinander isolierte und darin fixierte Mehrbereichsregionen, wobei die Mehrbereichsregionen aneinander angrenzen und zu zwei fllö]-Seitenkanten der Region, in der eine vorgegebene Polarisationsverschiebung in der irregulären ferroelektrischen c-Platte durchgeführt wird, ausgedehnt sind, wobei ferner die vordere und die rückwärte c-Oberfläche des irregulären ferroelektrischen c-Plättchens mit durchsichtigen Elektroden überzogen sind, von denen die eine auf der vorderen c-Oberfläche eine transparente Elektrode enthält, die jede der beiden Bereichskeimregionen bedeckt, und eine weitere durchsichtige Elektrode enthält, die die Bereichsverschiebungsregion bedeckt und um einen vorgegebenen Elektrodenabstand von der durchsichtigen Elektrode auf den beiden Bereichskeimregionen entfernt ist, während auf der rückwärtigen c-Oberfläche eine durchsichtige Elektrode aufgebracht ist, die die gesamte Bereichsverschiebungsregion

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bedeckt.

Mit anderen Worten ist der Gegenstand der Erfindung also in einem irregulären ferroelektrischen Kristallplättchen ein Bereichsverschiebungselement, in dem der Bereich nur in einer gewünschten Richtung einseitig wachsen kann und damit die Bereichswand in nur einer gewünschten Richtung beweglich gemacht wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Elementes und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Verschiebungselement mit konjugierten Quellregionen, jedoch ohne Quellregionelektroden;

Fig. 2 die Unterseite eines Verschiebungselementes mit Hehrbereichsquellregionen;

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung

ein Ausführungsbeispiel des Bereicheverschiebungselementes der Erfindung;

Fig. 4a einen Längsschnitt durch einen

Farbmodulator einer mit einem Linsensystem ausgerüsteten Videokamera unter Verwendung dee Elementes der Erfindung;

Fig. 4b einen Schnitt nach IVb-IVb in Fig. 4a; 409838/0805

Fig. 5 ein Blockschaltbild für einen

Treiber für den in den Figuren 4a und 4b gezeigten Modulator;

Fig. 6a bis 6c das Phasenspektrum für den in Fig.

gezeigten Modulator für einen Pulszyklus ;

Fig. 7 eine Aueblendvorrichtung auf der

Basis des Elementes der Erfindung für einen Diapositivprojektorι und

Fig. 8aund

Fig. 8b das Spannungsphaeenspektrua der

Spannungeimpulse zum Betrieb der in Fig. 7 gezeigten Abblendvorrichtung.

Obwohl* wie eingangs bereite erwähnt, die Erfindung »it beliebigen irregulären Ferroelektrika realisiert werden kann« ist aus Gründen der vereinfachten Darstellung die folgende Beschreibung auf die Verwendung von Gd₂(MoO₄K abgestellt· Die Erfindung ist deshalb jedoch nicht auf die Verwendung von Gadoliniummolybdatkristallen beschrankt, sondern kann in entsprechender Weise auch auf andere irreguläre Ferroelektrika angewendet werden.

Wie bereite dargestellt, besteht das Bereichaverechiebungeeleoent der Erfindung im wesentlichen aus einen irregulären ferroelektrisch«! c-Plättchen, in dem Mehrbereichsregionen durch Erzeugen fixierter Gitterspannungen erzeugt worden sind. Diese Mehrbereicheregionen sind unabhängig und getrennt voneinander auegebildet· Sie liegen benachbart . nebeneinander, und zwar mindestens zwei von ihnen auf je eine« von zwei einander gegenüberliegenden (HO)-Endbereichen einer für die Bereichsverschiebung verwendeten Region des Kristallplättchens.

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Auf beiden c-Flächen des Krietallplättchens sind transparente Elektroden aufgebracht. Auf einer der beiden c-Oberflachen (im folgenden "Vorderseite¹¹) sind drei Elektroden bzw. Elektrodenbereiche ausgebildet. Zwei dieser transparenten Elektroden bedecken das Plättchen so« dass sie die Mehrbereichsquellregion und zwei gegenüberliegende (110)-Randbereiche der der c-Oberf lache bedecken. Die Innenkanten dieser Elektroden ragen um einen bestirnten Abstand über die Quellregion hinaus in den Verschiebungsbereich hinein. Die dritte Elektrode bedeckt den zwischen diesen beiden Elektroden verbliebenen Bereich der vorderen c-Oberfläche unter Wahrung eines im Einzelfall von Fachmann ohne erfinderisches Zutun bestimmbaren Mindestelektrodenabstandes.

Alternativ dazu können die Elektroden der vorderen c-Oberfläche wie folgt angeordnet sein: Die transparente Elektrode auf dieser einen Seite der c-Oberflache enthält drei Elektrodenbereiche, von denen zwei als Überzug auf die c-Oberflache der Bereichsverschiebungsregion, je eine in zwei[lioj-Enden aufgebracht sind. Jede Elektrode ist von der Quellregion um einen gegebenen Abstand entfernt. Der Rest der drei Elektroden ist als Überzug auf die c-Oberflache der zwei Quellbereiche aufgebracht.

In beiden vorbeschriebenen Alternativen und gleichberechtigt nebeneinanderstehenden Lösungen für die Elektrodengestaltung der c-Vbrderseite ist die rückwärtige c-Oberfläche auf der gesamten c-Fläche der Bereichsverschiebungsregion mit einer transparenten Elektrode überzogen.

In Fig« 1 ist ein quaderföxraigee Gd- (MoO₄)--Einkristallplättchen gezeigt, das parallel zur c-Fläche in [ 11θ]-Richtung geschnitten wurde. Die c-Flächen sind mit durchsichtigen Elektroden bedeckt. Die Bereichswand 1 ist durch eine unter-

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brochene Linie dargestellt. Auf einer der beiden c-Flächen wurden nach Erzeugung konjugierter einheitlich polarisierter Kristallrandbereiche 5 und 6 parallel zur Bereichswand 1 verlaufende Randstreifen der Elektrode entfernt. Dadurch entstehen konjugierte Bereichsquellregionen 5 und 6 und eine dazwischen liegende Bereichsverschiebungsregion 2. Der Bereich 3 links der in der Verschiebungsregion 2 nach rechts oder links verschiebbaren Wand 1 ist positiv polarisiert, während der auf der anderen Seite der Wand in der Verschiebungsregion 2 liegende Bereich 4 negativ polarisiert ist. Beim Anlegen einer positiven äusseren Spannung an die Verschiebungsregion wächst in dieser der positive Bereich. Die Wand 1 wird also nach rechts in den negativen Bereich 4 hinein verschoben. Beim Anlegen einer negativen Spannung an die Elektroden wächst der negative Bereich 4 und die Bereichswand 1 wird in den positiv polarisierten Bereich 3 hinein, also nach links, verschoben.

Wenn also, wie in der in Fig. 1 gezeigten Struktur der linke Bereich positiv und der rechte Bereich negativ ist, wird durch Anlegen einer positiven äusseren Spannung an die Elektroden die Wand nach rechts verschoben, während sie durch Anlegen einer negativen äusseren Spannung an die Elektroden nach links verschoben wird. Die Verschiebungsrichtung der Wand hangt also mit anderen Worten von der Polarität der Bereichsquellregionen zu beiden Seiten der Wand ab. In dem in Fig. 1 gezeigten Bereichsverschiebungselement sind im Kristallplättchen zu beiden Seiten der Verschiebungsregion 2 Bereichsquellregionen 5 und 6 ausgebildet. Die Quellregionen sind entgegengesetzt polarisiert, also zueinander konjugiert'. Auf der Vorderseite des Kristallplättchens sind die Quallregionen von keiner Elektrode bedeckt· Dadurch bleibt die Polarisierung dieser Quellregionen unabhängig vom PoIaritätswechsrel der an die Steuerelektroden angelegten

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Steuerspannung erhalten. Dies ist eine für eine gleichmässige und störungsfreie Wandverschiebung notwendige Bedingung.

Beispiel 1

Sin Gd₂(MoQ₄),-Einkristall wird senkrecht zur kristallographischen c-Achse zu Scheibchen geschnitten. Die so erhaltenen Scheibchen werden zu quadratischen Plättchen sit 2O m Kantenlänge zurecht geschnitten. Die c-Gberf lachen des so erhaltenen quadratischen Plättchens sind durch £llo]-Kanten begrenzt. Die Plättchen werden auf beiden c-Oberflachen optisch eben poliert. Das fertiggestellte Kristallplättchen hat eine Dicke von etwa 200 /wa*

Auf eine der beiden c-Flächen werden parallel zu zwei gegenüberliegenden Kanten verlaufende LiP-Streifen aufgedampft* und zwar je 2 Streifen auf jeder Seite. Jeder der Streifen ist 0,5 ram breit und etwa 2 ;um dick. Der Abstand zwischen den Streifen je eines Paares beträgt

Die so bedampfte Struktur wird im elektrischen Ofen auf 50O ⁰C erhitzt. Die gesamte Oberfläche des Plättchens wird dann in einer Dicke von etwa 4OÖO £ mit einer im wesentlichen SnCl. enthaltenden Lösung besprüht (unter dem Bindeisnamen NESA erhältlich). Die aufgesprühte Lösung bildet in der Wärme eine durchsichtige Dünn-Schichtelektrode auf der Kristalloberfläche, deren Transparenz grosser als 95 % und deren elektrischer Widerstand je Quadrat kleiner als 100 0hm ist.

Bei der Bildung der Elektrode reagieren die LiF-Aufdampf schichten mit dem Gadoliniuonolybdat.

Bach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur wurde das Kristallplättchen gründlich mit Wasser gewaschen. Dabei wurde

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das nicht umgesetzte überschüssige LiF zusammen nit dsm auf diesen Schichten liegenden Elektrodenmaterial entfernt. Die erhaltene durchsichtige Elektrode überbrückt also nicht die Streifenbereiche, aus denen das überschüssige aufgedampfte LiF abgewaschen worden ist.

Durch die Temperung haben sich unter den Aufdampf schichten an der Kristalloberfläche LiGd(MoO₄^-Schichten gebildet· Durch die Ausbildung dieser Schichten werden in dem Krietailplättchen mechanische Gitterspannungen erzeugt. Ua diesen mechanischen Spannungen im Kristallpl&ttchen entgegenzuwirken, bilden sich in diesen schmalen Streifenbereichen 5 und 6, und nur in diesen, bereits bei Zimmertemperatur Mehrbereichestrukturen aus.

Die so erzeugten fixierten Mehrbereichsstrukturen bilden die Bereichsquellregionen, die ein ruhiges und gleichmassiges Verschieben der Wand ermöglichen.

Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, sind die streifenförmigen Quellregionen 5, und 5, bzw. 6, und 6, an zwei einander gegenüberliegenden fllOj-Kantenbereichen des Verschiebungsbereiche 2 angeordnet. Der Abstand zwischen S₁ und S₂ bzw. 6^ und 6₂ betrügt je 1 mm. Die in der Mitte liegende Verschiebungeregion 2 ist 16 mm breit und 20 mm

2 lang· Die gesamte c-Oberflache, also die 16 χ 20 mm der Verschiebungsregion 2 sind mit der duchsichtigen Elektrode bedeckt.

Auf der gegenüberliegenden c-OberflKche des Kristall·» plHttchens, der "Vorderseite¹¹, werden anschließend streifenföxmige Aluminiumschichten 7 und 8 aufgebracht· Jeder dieser Aluniniumetreifen ist loo ,um breit. Die Streif en. werden in der Verschiebungsregion 2,5 mm entfernt von zwei £ lio]-Bereichen aufgebracht. Diese Streifen 7 und 8 verlaufen

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parallel zu den Quellregionen 5 und 6.

Die mit den Alurainiumschichten versehene Probe wird dann in elektrischen Ofen auf 500 ⁰C erhitzt. Die mit dem etreifenfönnigen Aluminiumschichten versehene vordere e-Oberfläche des Kristallplättchens wird insgesamt mit der SnCl.-Elektrodenlösung besprüht, so dass sich auf der gesamten Fläche die durchsichtige Elektrode bildet. Nach den Abkühlen wird das Kristallplättchen in eine 0,1 η NaOH-Lösung getaucht. Dadurch werden die Aluminiumschichten und mit diesen die auf ihnen ausgebildeten Elektrodenbereiche abgelöst und entfernt. Dabei wird das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den durchsichtigen Vorderseitenelektroden 9, 10 und 11 erhalten.

Anschliessend wird das gesamte Element grundfi.cn mit Wasser gewaschen und getrocknet« Die durchsichtige Elektrode 2_Q auf der Verschiebungsregion 2 und die durchsichtigen Elektroden 9 bis 11 werden mit Anschlüssen versehen. Diese Anschlussdrähte werden mit einer Spannungsquelle verbunden. Das so erhaltene Bereichsverschiebungselement weist die in Fig. 3 gezeigte Struktur auf.

in dem zuvor beschriebenen Beispiel sind zu jeder Seite der Verschiebungsregion je zwei streifenförmige Mehrbereichsregionen angeordnet. Mit gleichem Erfolg können jedoch auch Elemente hergestellt und betrieben werden, die statt dessen zu jeder Seite der Verschiebungsregion nur eine Mehrberelcnaregion oder drei oder mehr Mehrbereichsregionen aufweisen.

In dem so hergestellten Bereichsverschiebungselement können die Bereiche so gegeneinander verschoben werden, dass jeweils nur eine ihrer Wände in jeweils eine vorgegebene

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Richtung läuft. Ein Verfahren zum Betrieb dieses Elementes ist im folgenden Beispiel beschrieben.

Beispiel 2

Es wird ein Bereichsverschiebungselement der in Fig. 3 gezeigten Struktur verwendet.

(1) Die auf der Rückseite des Elementes die gesamte Verschiebungeregion bedeckende durchsichtige Elektrode 2_Q wird auf Nullpotential gelegt. Die Elektrode 9 auf der ersten Bereichsquellregion (im folgenden erste Quellenelektrode), die Elektrode 11 auf der zweiten Bereichsquellregion (im folgenden zweite Quellenelektrode) und die Elektrode 10 auf der Oberfläche der Verschiebungsregion (im folgenden Steuerelektrode) zwischen den beiden Quellenelektroden werden zunächst auf gleiches Potential gebracht.

Anschliessend wird eine positive (oder negative) allmählich gesteigerte Gleichspannung angelegt. Dadurch wird die Veraahiebungsregion des Elementes mit entsprechender Polarität einheitlich spontan polarisiert.

(2) Zm Anschluss an die zuvor beschriebene Verfahrensstufe (1) wird die Bereichewand des Elementes in folgender Weise auf die erste oder zweite Quellregion zu verschoben: Die Quellenelektrode auf der Quellregion« von der aus die Wand gestartet werden soll (im folgenden "Quellenelektrode" im engeren Sinne) und die Elektrode auf der Quellregion auf der Seite« auf der die Wand absorbiert wird (im folgenden "Senkenelektrode") werden auf gleichem Potential gehalten.-Die vordere und rückwärtige Steuerelektrode 10, 2q werden auf Nullpotential gelegt. Dadurch wächst ein negativer Bereich (bei umgekehrter Polung positiver

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Bereich) von der Quelle in die Verschiebungsregion hinein. Die Wand 1 wandert also aus der Quelle heraus in die Verschiebungsregion hinein, durch diese hindurch und.wird unter dem Spalt 8 (bzw. 7) zwischen der vorderen Steuerelektrode und der Senkenelektrode blockiert.

(3) Wenn man dann anschliessend die vordere Steuerelektrode 10 auf das gleiche Potential wie die Senkenelektrode bringt, wird die blockierte Wand freigegeben und in der Mehrbereichsregion der Senke absorbiert.

Anschliessend wird in der gleichen wie zuvor beschriebenen Reihenfolge der Verfahrensstufen (1), (2) und (3) eine umgekehrte Spannungsfolge an das Element angelegt, wobei die Potentialbeziehungen der Elektroden untereinander nicht geändert werden. Durch periodisches Wiederholen dieser Betriebsweisen kasm die Wand 1 stets und aufeinanderfolgend von der Quelle zur Senke verschoben werden.

Die. Quellregionen, also Quelle und Senke, dieses Elementes enthalten spannungainduzierte Mehrbereichs- bzw. PoIybereichsstrukturen. Durch Wiederholen der zuvor beschriebenen Verschiebungsoperationen nimmt die Anzahl der Bereiche in den Polybereichsregionen ab. Dadurch nimmt in diesen Bereichen die mechanische Spannungsenergie zu· Zum Abbau dieser Gitterspannungen tritt eine Regeneration der Mehrbereichsstruktur ein. In einem solchen Element können also beliebig oft Wände erzeugt und von der Quelle zur Senke verschoben werden.

Dft· Bereicheverschiebungselement der Erfindung kann zum Aufbau eines Farbmodulators in Videokameras mit einem Linsensystem verwendet werden. In einem solchen Modulator werden die Farbteilbilder aufeinanderfolgend durchgelassen. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Farbmodulators und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind im folgenden

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Beispiel 3 beschrieben. Beispiel 3

Zn den Beispielen 1 und 2 wurde die Grundstruktur des Bereichsverechiebungselementee der Erfindung und seine Betriebsweise beschrieben. In diesem Beispiel 3 ist eine praktische Anwendungsform des in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Elementes dargestellt.

Es wurden zwei quadratische Gd₂(MoO₄)^-Einkristallplättchen parallel zur c-Fläche ausgeschnitten. Die Plättchen wurden optisch poliert. Von den' fertigen Plättchen hatte eines eine Dicke von 210 ,um, das andere eine Dicke von 195 λ». Die c-Flächen der Plättchen waren durch jJLloJ-Kantea begrenzt. Die Kantenlänge der quadratischen Plättchen betrug einheitlich 20 mm. Auf eine der c-Oberflächen C"Rückseite") wurden an gegenüberliegenden Kantenbereichen je zwei streifenförmige LiF-Schichten aufgebracht· Jede dieser Schichten war 0,5 mn breit und etwa 2 yum dick. Der Abstand zwischen zwei dieser streifenförmigen Schichten jedes Schichtenpaares betrug 1 mm. Die streifenförmigen Schichten, dl« durch Aufdampfen aufgebracht wurden« verlaufen parallel zu gegenüberliegenden Kanten des Kristallplättchens über die gesamte Länge des Kristalls; sie sind also je 20 mm lang. Die so erhaltene struktur wird im elektrischen Öfen auf etwa 500 ⁰C erwärmt. Anschliessend wird die SnCl₄-Elektrodenlösung (NESA) aif die gesamte Vorderfläche aufgesprüht. Dadurch wird auf der c-Vöxderfläche «ine durchsichtige Schichtelektrode erhalten· Das Kristallplättchen wird auf Zimmertemperatur abgekühlt und gründlich mit Wasser gewaschen. Die Bereich« unter . den LiF-Schichtstreifen werden dadurch zu Quellenregionen mit- Mehrbereichsstruktur. Die zwischen den Quellenregionen liegende Region des Kristallplättchens ist die Verschiebungs-

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region.

Auf der gegenüberliegenden c-Oberfläche ("Vorderseite*·) wurden im Bereich jeder der gegenüberliegenden beiden Kanten parallel zu den Quellregionen je ein Aluminium-Streifen aufgebracht. Statt aus Aluminium können auch streifenförmig© Beschichtungen aus anderem geeignetem Metall aufgebracht werden. Jeder der Streifen ist 100 ,um breit und 2,5 mm von der Aussenkante entfernt. Die so erhaltene Struktur mit den beiden parallel zu den Quellregionen auf der Rückseite verlaufenden streifenförmigen Metallschichten auf der Vorderseite des Kristallplättchens wird im elektrischen Ofen auf 500 ⁰V erhitzt. Auf die mit den Aluminiumstreifen beschichtete c-Fläche wird dann die Elektrodenlösung aufgesprüht. Nach Abkühlen der Probe auf Zimmertemperatur wird die Struktur in 0,1 η Natronlauge getaucht, wobei das Aluminium und die auf diesem gebildeten Elektrodenbereiche entfernt werden. Dadurch werden drei durchsichtige Elektroden gebildet, die durch 1OO /um breite Elektrodenspalte voneinander getrennt sind.

Das so erhaltene Kristallplättchen wird gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Dann werden die beiden Quellenelektroden und die Steuerelektrode auf der Vorderseite der Struktur mit elektrischen Anschlussdrähten versehen, so dass schliesslich zwei Elemente der in Fig. 3 gezeigten Art erhalten werden« deren rückwärtige Steuerelektrode jedoch nicht mit einem Anschlussdraht versehen ist.

Die so erhaltenen Bereichsverschiebungselemente Z und Xi, die hier als Polarisationsverschiebungselemente eingesetzt werden, werden auf der rückwärtigen c-Fläche zumindest

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im Bereich einer der Quellregionen so mit Indium bedampft, dass die rückwärtige Steuerelektrode leitend bis zur Kante des Kristallplättchens verlängert wird. Durch die Indiumbedampfung wird in dieser Region gleichzeitig eine gute Kontaktfläche geschaffen. Die so vorbereiteten Elemente I und II werden dann mit den indiumbedampften Seiten an Trägern 20 und 21 gehaltert. Die Auflageflächen der Halterungen, auf denen die mit Indium bedampften Kontaktregionen der Elemente liegen, sind ebenfalls mit Indium bedampft. Diese Kontaktbereiche der Halterungen sind mit Anschlüssen 13 und 14 versehen. Durch die Art der Halterung ist ein guter Übergang im Bereich des Indiumkontaktes gewährleistet. Auf diese Weise werden die in den Figuren 4a und 4b gezeigten Anschlüsse 9 und 11 der Quellenelektroden und 10 und 12 für die vordere bzw. rückwärtige Steuerelektrode erhalten.

In der Fig. 4a ist gezeigt, wie die Verschiebungselemente I und II zwischen einen gekreuzten Polarisator 22 und Analysator 23 gesetzt sind. Die a-Achse und die b-Achse der Verschiebungselemente I und II, die Γΐΐο]-Kanten haben, schliessen mit der Polarisationsebene des Polarisator* 22 einen Winkel von 45° ein. Ein Quarzplättchen (x-Schnitt) oder irgendein anderes doppelbrechendes Plättchen mit optisch polierten planparallelen Flächen und einer Dicke von 133 ,um ist im Modulator auf einer Halterung 26 zwischen die Verschiebungselemente I und II gesetzt. Generell kann das doppelbrechende Plättchen, hier das x-Quarzplättchen, auch vor dem ersten oder hinter dem zweiten Verschiebungselement stehen, es muss jedoch zwischen dem Polarisator 22 und dem Analysator 23 stehen, und zwar optisch diagonal.

Die Verschiebungselemente I und II und das doppelbrechende Plättchen müssen dabei insgesamt so dick sein, dass

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die gesamte Verzögerung des Strahlendurchganges einen Wert annimmt, bei dem die Doppelbrechungsinterferenzfarbe zweiter bis fünfter Ordnung ist. Durch Schalten der Elemente X und II, d.h. nach Durchlauf einer Wand, kann in diesem Bereich die Gesamtverzögerung des Strahlendurchganges so verändert werden, dass die durch diese Kristallplättchen laufenden Doppelbrechungsstrahlen additiv oder subtraktiv interferieren. Auf diese Weise werden die drei Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) erhalten.

Durch Einbau der beschriebenen Elemente in ein geeignetes Gehäuse 25 wird ein leistungsfähiger Farbmodulator für eine einäugige Videokamera erhalten.

Die 2x4 Anschlüsse 9, 10, 11 bzw. 12 des in den Figuren 4 gezeigten Farbmodulators sind vorzugsweise mit einem Treiber der in Fig. 5 gezeigten Art verbunden, der als wesentliche Komponenten einen Taktimpulsgenerator, einen 3sl-Ringzähler, einen Decoder, eine Torschaltung und monostabile Multivibrator«*! (MMV) enthält.

Vom Taktimpulsgenerator erzeugte Taktimpulse erzeugen im Ringzähler 4 Ausgangesignale, die im Decoder durch UND-Glieder zu drei verschiedenen Impulsen umgesetzt werden, di· gegeneinander um je einen Impuls zeitlich versetzt sind. Diese werden in der zum Treiben der Elemente I und II erforderlichen Weise spannungs- und stromverstärkt auf die in Fig. 5 gezeigten sechs UND-Glieder G₁ bis G_ß gegeben.

Der erste Ausgang des Decoders ist mit dem UND-Glied G₁ verbunden, über das die Anschlüsse 12 und 10 des Elementes I beaufschlagt werden. Der zweite Ausgang des Decoders wird verzweigt und auf die UND-Glieder G₃ und G₄ gegeben. Das Ausgangesignal des UND-Gliedes G. beaufschlagt den

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Anschluss 12 des Elementes I. Der Rest des zweiten-Ausgange ist auf drei MMV geführt und zu zwei Sätzen von UND-Gliedern G₂ und G₅, die mit einem Schaltkreis verbunden sind, der die Ausgänge der drei MNV durch eine logische ODER-Fuhktion miteinander verknüpft. Der Ausgang des UND-Gliedes G₂ wird auf den Anschluss 9 des Elementes I geführt und der Ausgang des UND-Gliedes G₅ auf den Anschluss 9 des Elementes XI. Der dritte Ausgang wird zum UND-Glied G₆ geführt, dessen Auegangssignal die Anschlüsse 12 und 10 des Elementes IX beaufschlagt« In dieser Weise können die Elemente X und XI über die acht Anschlüsse vom Ausgang des Treibers betrieben werden.

Die Elektroden der Elemente X und II werden mit den in den Figuren 6a und 6b im Spannunge-Zeitdiagramm dargestellten Spannungeimpulsen beaufschlagt. Die Kurven 9, 10, U und 12 sind die Wellenformen der Spannungsimpuls·« die auf die Anschlüsse 9, 1O₁ 11 und 12 der Element· I bzw. IX gegeben werden. Die Farbfrequenz (R, G, B) dieser Spannungsimpulse stimmt mit der Zeit überein, zu der die Gesamtverzögerung,wie in der Figur 6c gezeigt, eine der Interferenzfarben R, G oder B annimmt. Durch diese Anordnung läuft die Farbphase des Farbmodulators von der Oberkante des Rasters nach unten, und zwar synchron mit der Videoabtastzeile. Bei dieser Betriebsweise sollte die Geschwindigkeit, mit der die Grenze der Farbphase des Fartmodulators läuft, also die Geschwindigkeit der laufenden Bereichswand, genau mit der Geschwindigkeit der Abtastzeile justiert sein·

Zu diesem Zweck ist der Zeitpunkt, zu dem der Impuls auf den Anschluss 9 gegeben wird, über MMV justiert. Gleichzeitig werden die Werte der Steuerbelaatungiwiderstände,

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die alle hohe Widerstände haben, so bestimmt, dass die Wanderungsgeschwindigkeit der Bereichswand durch eine Begrenzung des Schaltstromes i gesteuert werden. Der Schaltetrom i flieset während sich die Bereichewand bewegt. Dieser Steuerstrom kann als Änderung der Ladung Q in der Fläche A der Elektrode der Verschiebungsregion definiert werden, also als

i₈ - —- ^2ps(_dt) (1)

- ^2ps(_dt

wobei P die spontane Polarisation von Gd₂(MoO₄J₃ ist. dA/dt ist die Änderung der Fläche eines positiven Bereichs.

Der Schaltstrom i flieset durch den Steuerbelastungswiderstand R, was zu einem Potentialabfall R. über den Widerstand R führt. Dieser Potentialabfall kann nicht grosser als die äussere angelegte Spannung Va sein, also

i₈R ί Va (2)

Durch Einsetzen von Gleichung (1) in Gleichung (2) und Umformen erhält man

_n < Va ,dt.

^R - 2P« ⁽dX? (3)

Wenn Va » 2OO V und A = 20 χ 15 mm ist, dann ist P 0,18 χ 10~⁶ c/cm² uni dA/dt 1,87 χ 1O~² m²/s bzw. 3OO m²/16 ms. Demnach also: R= 3 MOhm. Durch einen solchen Steuer-

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lastwiderstand wird der Schaltstrom begrenzt und wird die Schaltdauer auf 16 ras festgelegt. Auf diese Weise läuft also die Grenze, auf der die Farbphase sich ändert, vom oberen zum unteren Rand des Rasters über eine Zeitdauer von 16 ms. Auf diese Weise wird ein sequenziell betriebener Festkörperfarbmodulator für eine einäugige Videokamera geschaffen.

Das Element der Erfindung kann jedoch nicht nur für Farbmodulatoren, sondern beispielsweise auch zur Herstellung von Verschlüssen dienen, die einen Strahlengang mit konstanter Geschwindigkeit von einer Seite zur anderen unterbrechen. Ein solches Beispiel der Verwendung des Elementes der Erfindung ist nachfolgend beschrieben.

Beispiel 4

Zwei parallel zur c-Fläche geschnittene Tb₂ (MoO₄]I₃-Kr is tallplättchen werden optisch auf eine Dicke von 325 ,um poliert. Die Plättchen sind quadratisch und haben 20 mm lange L1103 -Kanten. Quell- und Verschiebungsregionen sowie die durchsichtigen Elektroden werden in der in den Beispielen 1 und 3 beschriebenen Weise aufgebracht. Die Elektroden werden mit Anschlussdrähten versehen. Das Element wird auf eine Halterung fixiert, die der im Beispiel 3 beschriebenen Halterung entspricht. Das andere Kristallplättchen wird ohne Erzeugung einer Quellregion und einer Schichtelektrode darauf gehaltert. Diese Elemente werden mit diagonaler Achsenausrichtung, wie im Beispiel 3 beschrieben _r planparallel zwischen zwei gekreuzte Polarisatoren 22 und 23 gesetzt. Die Elemente sind insgesamt in einem Gehäuse 25 untergebracht. Auf diese Weise wird ein optisches Verschlusselement erhalten.

Wie in Fig-. 7 gezeigt ist, ist das Verschlusselement

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in einen Diapositivprojektor 3O eingebaut» Das Diapositiv ist in den Strahlengang des Projektors geschoben und wird auf die Projektionsfläche 32 geworfen.

Wenn Spannungsimpulse im Projektionsmode, wie in Fig. 8a in Spannungs-Zeit-Diagramm dargestellt, auf die Anschlüsse 9, 10 und 11 relativ zum Potential am Anschluss 12 gegeben werden, wird das projizierte Bild, beginnend von der Bildoberkante, auf die Leinwand projiziert. Anschliessend werden Spannungsimpulse im Löschmode mit den in den Fig. 8b gezeigten Wellenformen aufgeprägt, woraufhin das projizierte Bild, beginnend von der Bildoberkante, von der Projektionsfläche durch eine Unterbrechung des Projektionsstrahlenganges gelöscht wird. Das Diapositiv kann durch ein anderes ersetzt werden und in gleicher Weise zur Projektion freigegeben werden. Xn dieser Weise kann dann eine ganze Folge von Diapositiven mit sauber ausgeblendeter Auswechslung projiziert werden. Durch Vertäuschen der Anschlüsse kann die Richtung des Aufblendens bzw. Ausblendens umgekehrt werden, also von der Unterkante des projizierten Bildes zur Oberkante laufen. Der beschriebene Verschluss kann sehr viel schneller und genauer, vor allem genauer synchronisiert, als ein mechanischer Verschluss betrieben werden.

Das vorstehende Beispiel beschreibt die Verwendung des Elementes der Erfindung in einem Projektionsverschluss. Es ist jedoch einleuchtend, dass auch die Farben des projizierten Bildes durch Zwischenschaltung eines dünnen doppelbrechenden Plättchens, beispielsweise eines Quarzplättchens, in der in Fig. 3 beschriebenen Weise geändert werden können.

Den in den Figuren 8a und 8b gezeigten Spannungsimpulsen können Funktion und Betrieb des Bereichsverschiebungselementes

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am deutlichsten entnommen werden. Die Kurve 9 bezeichnet die an die Quellenelektrode angelegte Spannung. Die Kurve bezeichnet die an die Steuerelektrode der Vorderseite angelegte Spannung. Die Kurve 11 bezeichnet die an die Senkenelektrode angelegte Spannung. Alle drei Spannungskurven sind auf synchrone Zeitachsen bezogen. Die rückwärtige Steuerelektrode 12 liegt auf konstantem Referenzpotential, beispielsweise an Hasse.

Im ersten Stadium weisen die Elektroden 9, 10 und 11 gleiches, unter der Schwellenspannung für die Umpolarisierung liegendes Potential auf. Im zweiten Stadium werden die Potentiale der Quellenelektrode 9 und der vorderen Steuerelektrode auf gleiche, über dem Schwellenpotential liegende Potentiale gebracht. Dadurch löst sich aus der Mehrbereichsquellenregion eine Wand und läuft zunächst unter der Quellenelektrode 9 in die Verschiebungsregion ein. Da sich die Quellenelektrode 9 und die vordere Steuerelektrode auf gleichem Potential befinden, durchläuft die Wand den Elektrodenspalt zwischen beiden Elektroden. Anschliessend läuft die Wand im Feld zwischen der vorderen Steuerelektrode IO und der auf Referenzpotential liegenden rückwärtigen Steuerelektrode 12 streng nach (110) ausgerichtet durch die Verschiebungsregion. Wenn das Potential der Senkenelektrode unverändert gegenüber dem Ausgangszustand bliebe, also nach wie vor unter dem Schwellenpotential bliebe, würde die aus der Verschiebungsregion anlaufende Wand unter dem Elektrodenspalt zwischen der vorderen Steuerelektrode 10 und der Senkenelektrode 11 blockiert werden. Um dies jedoch zu verhindern und ein glattes Einlaufen der Wand in die Hehrbereichssenke unter der Senkenelektrode zu gewährleisten, muss das Potential,kurz bevor die anlaufende Wand den Elektrodenspalt erreicht, ebenfalls und gleichsinnig auf das über

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der Schwellenspannung liegende Potential der Quellenelektrode 9 und der vorderen Steuerelektrode 10 gebracht werden. Dadurch läuft die Wand glatt und ohne Verzögerung oder Blockierung unter dem Elektrodenspalt zwischen der Senkenelektrode 11 und der vorderen Steuerelektrode 10 hindurch und wird nach kurzer weiterer Laufstrecke aus der Verschiebungsregion in der Mehrbereichssenke absorbiert· In dem Moment werden die Potentiale der drei Elektroden 9/10 und 11 sofort wieder unter die Schwellenspannung gesenkt. Die gesamte Verschiebungsregion bildet einen einheitlich polarisierten Bereich, der von fixierten Mehrbereichsregionen, der Quelle und der Senke, begrenzt ist.

Zum Start der nächsten Wand von derselben Quelle zur selben Senke, also mit gleicher Laufrichtung, wie sie die vorige Wand hatte, werden die Quellenelektrode und die vordere Steuerelektrode erneut auf ein gemeinsames über der Schwellenspannung liegendes Potential gebracht, jetzt jedoch mit entgegengesetzter Polarität, wie beim vorigen Wanddurchgang. Wiederum wird eine Wand aus der Quelle gelöst, unter die Steuerelektrode geführt und nach kurzfristiger Erhöhung des Potentials auch der Senkenelektrode über den Schwellenwert in der Senke absorbiert. Im sich daran anschliessenden dritten Zyklus wiederholt sich das im ersten Zyklus beschriebene Potentialspiel mit gleichen Polaritätsvorzeichen. Auf diese Weise können in hoher Frequenz ständig in einer Richtung laufende Wände, die glatt und ohne zu stocken oder blockiert zu werden durch die Verschiebungsregion laufen, erzeugt werden.

Das Bereichsverschiebungselement der Erfindung kann, wie in den vorstehenden Beispielen andeutungsweise dargestellt, in vielen Bereichen erfolgreich eingesetzt werden.

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Im Beispiel 1 ist das Element grundsätzlich beschrieben. Im Beispiel 2 ist der Betrieb des Elementes im Rahmen eines Farbmodulators prinzipiell dargestellt. Im Beispiel 3 ist die Verwendung des Elementes im Rahmen eines Farbmodulators für Videokameras beschrieben. Im Beispiel 4 ist ein optischer Verschluss auf der Basis des Elementes der Erfindung beschrieben. Nach Kenntnisnahme der vorstehenden Beschreibung kann der Fachmann ohne erfinderisches Zutun zahlreiche weitere Verwendungen realisieren.

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Claims

Patentansprüche

.J Bereichs Verschiebungselement, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem parallel zur c-Fläche geschnittenen Einkristallplättchen eines irregulären Ferroelektrikums mit (llO)-Seitenflachen besteht mit einem zentralen (HO)-begrenzten Verschiebungsbereich und mit zwei an diesen an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen angrenzenden Bereichsquellregionen, dass in jeder der Quellregionen parallel zu ihrer Längsachse voneinander getrennte, benachbarte, (11O)-parallele Mehrbereicheregionen festgelegt sind, dass auf der einen c-Oberfläche drei durchsichtige Elektroden in der Weise aufgebracht sind, dass zwei\on ihnen je eine Quellregion und je einen Randstreifen der Verschiebungsregion bedecken, während die dritte unter Wahrung eines Spaltes zu den Quellregionelektroden den Rest der c-Oberfläche der Verschiebungsregion bedeckt, und dass auf der gegenüberliegenden c-Oberfläche des Plättchens die gesamte Oberfläche der Verschiebungsregion mit einer durchsichtigen Elektrode bedeckt ist.
2. BereichsVerschiebungselement im wesentlichen bestehend aus einem irregulären ferroelektriechen c—Plättchen und einer Bereichskeimregion enthaltend voneinander isolierte und darin fixierte Mehrbereichsregionen, wobei

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die Mehrbereicheregionen aneinander angrenzen und zu zwei [110] -Seitenkanten der Region, in der eine vorgegebene Polarisationsverschiebung in der irregulären ferroelektrischen c-Platte durchgeführt wird, ausgedehnt sind, wobei ferner die vordere und die rückwärtige c-Oberfläche des irregulären ferroelektrischen c-Plättchens mit durchsichtigen Elektroden überzogen sind, von denen die eine auf der vorderen c-Oberflache eine transparente Elektrode enthält, die jede der beiden Bereichskeimregionen bedeckt, und eine weitere durchsichtige Elektrode enthält, die die Bereicheverschlebungeregion bedeckt und um einen vorgegebenen Elektrodenabstand von der durchsichtigen Elektrode auf den beiden Bereichskeimregionen entfernt ist, während auf der rückwärtigen c-Oberfläche eine durchsichtige Elektrode aufgebracht ist, die die gesamte Bereichsverschiebungsregion bedeckt.
3. Verfahren zum Betrieb eines Bereichsverschiebungselementes nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass man die Wand in nur einer Richtung verschiebt, und zwar von stets derselben Quelle zu stets derselben Senke, dass man zu diesem Zweck die transparente Elektrode, die die gesamte c-Oberfläche unter der Bereichsverschiebungsregion bedeckt, auf Nullpotential hält, dass man die zwei durchsichtigen Elektroden auf der Quellregion und der Senkenregion

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und die durchsichtige Elektrode auf der c-Oberfläche auf der Bereichsverechiebungaregion auf dem gleichen Potential hält, dass man eine Gleichspannung einer vorgegebenen Polarität, die an diese Elektroden angelegt ist, allmählich steigert und so die gesamte Bereichsverschiebungsregion in einen Polarisationszustand gleicher Polarität schaltet, dass man anschliessend an diese Massnahmen die Quellenelektrode und die Senkenelektrode auf gleichem Potential hält und die Elektroden auf der vorderen und rückwärtigen c-Oberfläche der Bereichsverschiebungsregion auf Nullpotential hält und die Bereichewand so in die Region zwischen der Senkenelektrode und der Elektrode auf der vorderen c-Oberf lache der Bereichsverschiebungsregion hinein verschiebt, dass man daran anschliessend die Senkenelektrode und die Elektrode auf der rückwärtigen c-Oberflache der Bereichsverschiebungsregion auf dem gleichen Potential hält und die Quellenelektrode und die Elektrode auf der vorderen c-Oberfläche auf der Bereichsverschiebungsregion auf dem gleichen Potential wie zuvor hält und dass man so die Bereichewand in der Senke absorbiert und dass man schliesslich daran anschliessend die an das Bereichsverschiebungselement angelegte Spannung in regelmässigen Abständen wiederholt umkehrt und die Gesamtheit der beschriebenen Schaltstufen wiederholt, wobei die Potentialbeziehungen zwischen den Elektroden in den einzelnen Stufen

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unverändert bleiben.
4. Verfahren zur Herstellung einea Bereichsverschiebungselementes nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,. dass roan (X) aus ein«» irregulären Ferroelektrikum parallel zur c-Fläche Plättchen mit [llOj-Kanten schneidet und die c-Flächen optisch poliert, dass man auf eine der c-Flächen parallel zu zwei gegenüberliegenden Kanten und in deren Nähe schmale streifenförmige Alkalimetallhalogenidschichten aufbringt, und zwar im Bereich jeder Kante mindestens eine, dass man (2) die in der Verfahrensstufe (1) erhaltene Struktur auf etwa 500 ⁰C erhitzt, so dass das Material der Alkalimetallhalogenidschicht mit dem Substrat reagiert und dadurch in das Kristallplättchen lokalisierte Gitterspannungen einführt, (3) dass man die gesamte mit den Alkalimetallhalogenidschichten versehene c-Oberflache mit einer durchsiehtigen Blektrodenschicht überzieht, dass man (4) die so erhaltene Struktur mit Wasser wäscht und das überschüssige Alkalimetallhalogenid zusammen mit der auf diesem liegenden Elektrodenschicht entfernt, dass man (5) auf der gegenüberliegenden rückwärtigen c-Oberf lache des Kristallplättchens streif enförmige schmale Metallschichten einer vorgegebenen Breite aufbringt, die parallel zu [¹¹⁰J ^{und zu den auf der} Gegenseite

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erzeugten Spannungelinien verlaufen, dass man diese Metallstreifen dabei so aufbringt, dass sie, von der Aussenkante des Kristallplättchens gesehen, weiter innen als die auf der Gegenseite erzeugten Spannungslinien liegen, also innerhalb der zwischen den Spannungslinien ausgebildeten Bereicheverschiebungsregion liegen, dass nan (6) die so erhaltene Struktur auf eine Temperatur von etwa 500 ⁰C erhitzt, dass man (7) die gesamte mit den Metallstreifen bedeckte c-Oberflache des Kristallplättchens Bait einer durchsichtigen Dünnschichtelektrode bedeckt und dass man (8) die so erhaltene Struktur in eine Ätzlösung taucht, dadurch die Metallschichten und die auf diesen liegenden Bereiche der Dünnschichtelektrode entfernt, wonach man die gesamte Struktur gründlich mit Wasser wäscht und trocknet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung der durchsichtigen Oünnschichtelektrode eine SnCl₄-l£sung (NBSA) aufsprüht.
6. Bereichsverachiebungselement nach eines der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass man ein Gd, (MoO₄.) ,-Kris tallplättchen oder ein (MoO₄)₃-Kristallplättchen verwendet.

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