DE2431129A1 - Elektrolumineszierende anordnung mit schwelleneffekt - Google Patents
Elektrolumineszierende anordnung mit schwelleneffektInfo
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- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
Description
FPHN,7137.
Va/EVH.
GONTHER M. DAVID
Anmelder: S.VJ^mOaipEH
Akte·, f. (-/kl 11 %
Anmeldung vomi ?^ ^ /f f ^
Anmeldung vomi ?^ ^ /f f ^
El ektrolumine s zierende Anordnung mit Schwelleneff ekt
Die vorliegende Erfindung betrifft eine monolithische elektrolumineszierende Halbleiteranordnung mit einem einkristallinen
Halbleiterkörper mit einer Zone, die sich längs eines Teiles einer Hauptoberflache des Halbleiterkörpers
erstreckt und mit angrenzendem Material des,Halbleiterkörpers
eine Diode bildet, die Strahlung emittieren kann und einen Uebergang enthält, der sich mindestens bis zu der Oberfläche
des Halbleiterkörpers erstreckt.
Es sei bemerkt, dass die nachstehend zu verwendenden Ausdrücke, wie "Lichtleistung","Lichtstrom", "Lichtausbeute",
"Lumineszenz", "empfindliche Strahlung", sich auf jede
Strahlung beziehen, die von einem el ektrolumin.es zierend en
Sender im verwendeten Energieber,eich emittiert wird, der
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FPIGi. 7187.
- 2 - 19.6.7^.
dem Empfindlichkeitsbereich des Empfängers entspricht. Die Ausdrücke beziehen sich somit auf das sichtbare Spektrum,
z.B. im Falle einer elektrolumineszierenden ¥iedergabeanordnung,
aber auch auf den Infrarotbereich, z.B. im Falle einer Photokopplungsanordnung mit Empfängern, die für das
Infrarot empfindlich sind.
Es ist bekannt, dass der von einer e1ektroluminesziersnden
Diode emittierte Lichtstrom sich mit der Stärke des sie durchfliessenden Stromes ändert. Obgleich bei verhältnismässig
geringer Stärke die Lichtausbeute der Dioden niedriger als bei der dem Normalbetrieb entsprechenden Stärke
ist, ist die bei einem schwachen Strom auftretende Emission nicht immer gleich Null und auch nicht immer vernachlässig—
bar. Insbesondere in logischen Anordnungen kann die Lumineszenz, die durch Restströme, durch Isolierungsmähgel und durch
Dämpfung eines Speisekreises herbeigeführt wird, besonders störend sein. Die Diodenmosaike, insbesondere die Matrizen
vom XY-Typ, weisen oft Streuströme auf, die auch eine unzeitige Lumineszenzwirkung veranlassen können.
Die Erfindung bezweckt, die Lumineszenz einer Diode mit Halbleiterübergang herabzusetzen, wenn diese von Strömen
niedrigen ¥ertes durchlaufen wird.
Die Erfindung hat u.a. den Zweck, eine monolithische elektrolumineszierende Anordnung mit Schwelleneffekt zu
schaffen, die unterhalb eines gewissen Schwellwertes der Stärke des Speisestroms keine Strahlung emittiert.
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FPIHi. 7187.
- 3 - 1°.6.7^.
Weiter bezweckt die Erfindung, eine elektrolumineszierend
e monolithische Anordnung mit Schwelleneffelct zu
schaffen, die eine Strahlung emittiert, deren Pegel mindestens gleich einem bestimmten Wert ist, der einem bestimmten
Schwellwert der Stärke des Speisestroms entspricht.
Die Strom-Spannungs-Kennlinie I = f(v) einer elektrolumineszierend
en Diode mit Uebergang weist bei Speisespannungen
in der Durchlassrichtung und in linearen Koordinaten eine bekannte Form auf. Bei Speisespannungen, die unterhalb einer
Anfangsspannung liegen, die in der Nähe der Spannung liegt, die der Mindestenergie der Rekombinationsübergänge der
Ladungsträger entspricht, ist die Impedanz der Diode sehr hoch; bei Speisespannungen mit zunehmenden Werten oberhalb
dieser Anfangsspannung nimmt die Impedanz der Diode schnell
ab und wird die Neigung der Kurve, die der dynamischen Admittanz der Diode entspricht, die eine Funktion des
Reihenwiderständes der beiden Gebiete der Diode ist, besonders steil,
, Nach der Erfindung ist eine monolithische elektrolumineszierende
Halbleiteranordnung dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Hauptoberfläche eine Strombahn befindet,
die elektrisch zu dem Uebergang parallel geschaltet ist und diesen Uebergang wenigstens teilweise intakt lässt, während
sich die Strom-Spannungs-Kennlinien der Strombahn und der Diode schneiden und die dynamische Admittanz der Strombahn
im Schnittpunkt kleiner als die der Diode ist.
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γρην.7187.
- k - 19.6.7^.
Die Kennlinie der Strombahn wird als Funktion der etwaigen durch die Speisung oder durch die Anordnung selber
herbeigeführten Ströme bestimmt.
Da die dynamische Admittanz der Strombahn im Schnittpunkt kleiner als die dynamische Admittanz der Diode ist,
nimmt der Wert des Stromes durch die Strombahn in bezug auf den Strom in der Diode ab, wenn der Wert des Gesamtstromes
zunimmt. Bei Speiseströmen geringen Wertes, wie insbesondere ,bei den durch schlechte Isolierung herbeigeführten Streuströmen,
fliesst ein grosser Teil des Gesamtstromes über die Strombahn. Bei Speiseströmen hohen Wertes fliesst ein kleiner
Teil des Gesamtstromes über die genannte Strombahn und wird
der Gesamtwirkungsgrad der Anordnung nicht nennenswert beeinträchtigt .
Pig, 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt in linearen Koordinaten die Kurven I = f(v) von Strömen als Punktion
der angelegten Spannung in einer Anordnung nach der Erfindung. Die Kurve D ist die Kurve I = f(v) der elektrolumineszierenden
Diode mit pn-Uebergang der Anordnung:: diese weist bei einer Spannung Vc (nachstehend als Anfangsspannung bezeichnet),
deren Wort der Potentialschwelle des Uebergangs der Diode entspricht, einen scharfen Knick auf. Die Kurve P ist die
Kurve Σ = f(v) der Strombahn, die parallel zu der elektrolumineszierenden Diode der Anordnung angeordnet ist. Diese
Bahn besteht aus einem Element mit einer .dynamischen Admittanz, die im Schnittpunkt der Kurven D und P niedriger als die
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FPHN.7187»
- 5 - " 19.6.72U
2A31129
der elektrolumineszierenden Diode ist. Die Kurve G bezieht
sich auf die durch die Diode und die Bahn gebildete Gesamt— anordnung.
Die zu der elektrolumineszierenden Diode in einer
Anordnung nach der Erfindung parallel geschaltete Strombahn kann aus verschiedenartigen Elementen bestehen. Nach einer
ersten Ausführungsform besteht die genannte Bahn aus einem Widerstand, dessen Kennlinie I = f(v) eine Gerade ist, die
durch den Punkt I= 0, V= 0 geht. Der Wert dieses Widerstandes ist höher als der Wert des Reihenwiderstandes der
beiden Gebiete der elektrolumineszierenden Diode.
Fig. Z der beiliegenden Zeichnungen bezieht sich auf
diese erste Ausführungsform und zeigt: bei D die Kurve
I ss f(v) einer elektrolumineszierenden Diode, bei R die
Kenngerade des zu dieser Diode parallelen Widerstandes und bei M die Kurve I = f(v) der durch die Diode und den Parallelwiderstand
gebildeten Anordnung.
Nach einer weiteren Ausführungsform enthält die
Strombahn eine Diode, die in der Durchlassrichtung vorgespannt ist und nachstehend als parallele Diode bezeichnet
wird,. Die genannte parallele Diode weist einen Uebergang auf,
dessen Anfangsspannung, die der Potentialschwelle des genannten
Uebergangs entspricht, niedriger als die der elektrolumineszierenden
Diode ist. Ausserdem ist der Gesamtwiderstandswert der Reihenwiderstände der Gebiete und der Kontaktanschlussmittel
der genannten parallelen Diode höher als
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FPHN.7187.
- 6 - 19.6.74.
der Gesamtwiderstandswert der Gebiete und der Kontaktanschlussmittel
der elektrolumineszierenden Diode.
Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen bezieht sich auf
diese zweite Ausführungsform und zeigt: bei D die Kurve I = f(v) einer elektrolumineszierenden Diode, bei P die
Kurve I = f(v) der parallelen.Diode mit einer Anfangsspannung
V_, die niedriger als Vc ist, und bei N die Kurve I = f(v)
der durch die beiden parallelen Dioden gebildeten Anordnung,
Nach einer anderen Ausführungsform enthält die
genannte Strombahn eine Diode, die in der der der elektrolumineszierenden Diode entgegengesetzten Richtung vorgespannt
ist, wobei letztere in der Durchlassrichtung öder der Vorwärtsrichtung
vorgespannt und die sogenannte parallele Diode in der Sperrichtung vorgespannt ist. Diese parallele Diode
weist eine inverse Durchschlagspannung auf, die ausserhalb der Grenzwerte der Speisespannung der Anordnung liegt, und
die dynamische Admittanz in der Sperrichtung der genannten parallelen Diode ist höher als die dynamische Admittanz
der elektrolumineszierenden Diode in der Durchlassrichtung bei Absolutwerten der Speisespannung, die die Anfangsspannung
der letzteren unterschreiten.
Fig. h der beiliegenden Zeichnungen bezieht sich
auf diese dritte Ausführungsform und zeigt: bei D die Kurve I = f(v) einer elektrolumineszierenden Diode, bei H die
Kurve I = f(v) der in der Sperrichtung vorgespannten parallelen Diode und bei J die Kurve I = f(v) der durch die beiden
parallelen Dioden gebildeten Anordnung.
• ■ '409884/1101
FPIIN. 7187. - 7 - ' 19.6.71W
Die in der Sperrichtung vorgespannte parallele Diode weist eine Kurve I = f (v) auf, die in bezug auf die eines
Widerstandes den Vorteil bietet, dass sie einen konvexen Teil in der Zone der die inverse Durchschlagspannung unterschreitenden
Spannungen aufwei.st. Der Effekt der Parallelschaltung
dieser Dioden ist dem der Parallelanordnung eines rein ohmschen Widerstandes ähnlich und ist sogar günstiger.
Die zu der elektrolumineszierenden Diode parallel
geschaltete parallele Diode kann vom Schottky-Typ sein,
ι
der ein Halbleitergebiet enthält, das mit einem Metallelement in Kontakt ist, wobei der genannte Kontakt Gleichrichtereigenschaften und eine Anfangsspannung in der Grössenordnung von zwei Dritteln der Anfangs spannung eines pn-Uebergangs in demselben Material aufweist.
der ein Halbleitergebiet enthält, das mit einem Metallelement in Kontakt ist, wobei der genannte Kontakt Gleichrichtereigenschaften und eine Anfangsspannung in der Grössenordnung von zwei Dritteln der Anfangs spannung eines pn-Uebergangs in demselben Material aufweist.
Die zu der elektrolumineszierenden Diode parallel geschaltete parallele Diode kann eine Diode mit einem
pn-Uebergang zwischen einem der Gebiete der elektrolumineszierenden Diode und einem Gebiet sein, das aus einem Halbleitermaterial
mit kleinerer verbotener Bandbreite als das Material der genannten elektrolumineszierenden Diode besteht,
wobei der pn-Uebergang ein HeteroÜbergang ist, dessen Anfangsspannung
in der Durchlassrichtung geringer als die der elektrolumineszierenden Diode ist.
Nach einer Weiterbildung enthält die genannte Strombahn einen Widerstandsteil und einen entweder in der Durchlassrichtung
oder in der Sperrichtung vorgespannten Diodenteil.
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PPHN.7187.
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Nach einer Abwandlung dieser verschiedenen Ausführungsformen
liegen die elektrolumineszierende Diode und die Strombahn zu einer Diode zum Schützen der elektrolumineszierenden
Diode vor Ueberlastung und Ueberspanming parallel, wie dies bei der Anordnung der Fall ist, die den Gegenstand
einer gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung von Anmelderin unter dem Titel! "Diode e"lectroluminescente prot^g^e"
eingereichten französischen Patentanmeldung bildet. Die
Schutzdiode ist auf gleiche Weise wie die Bahn in der Anordnung integriert. Die Schutzdiode lässt im Bereich des
Erregungsniveaus von Null bis oberhalb der Anfangsspannung
der elektrolumineszierenden Diode praktisch keinen Strom durch. Auf diese Weise beeinträchtigt diese parallele Diode die
Wirkung des durch die elektrolumineszierende Diode und die
Strombahn gebildeten Gefüges · nicht.
Aus den verschiedenen Ausführungsformen ergeben sich
verschiedene Strukturen, die ebenfalls von der Form der elektrolumineszierenden Diode abhängen, die durch die
betreffende Anwendung und die Technik der gewählten Materialien bestimmt wird.
Vorzugsweise weist die zu der elektrolumineszierenden Diode parallel:geschaltete Strombahn eine planare Struktur
auf und liegt an der Oberfläche der Anordnung, Vorzugsweise enthält die Strombahn an der Oberfläche der Anordnung eine
lokalisierte Schicht aus einem Material mit einem bestimmten spezifischen Widerstand, die mit jedem der Gebiete der
elektrolumineszierenden Diode in elektrischem Kontakt ist,
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, FPHN.7187.
- 9 - ' 19.6.7^.
Bei einer AusfUhrungsform der Anordnung ist die
elektrolumineszierende Diode"eine Diode mit planarer Struktur und besteht die lokalisierte Schicht aus einem Niederschlag
aus einem polykristallinen oder glasartigen Material mit einem niedrigen spezifischen Widerstand, dessen Kontakt mit
den beiden Gebieten der Diode rein ohmisch ist. Die Strombahn, die zu der Diode parallel liegt, wird auf einen Widerstand
geringen Wertes herabgesetzt. Die bekannten Techniken zum Niederschlagen dünner Schichten gestatten eine grosse Wahl
von Materialien und Dicken, Auf einer aus einem Halbleitermaterial
vom sogenannten III-v-Typ .hergestellten Diode kann
die niedergeschlagene Schicht z.B. aus Zinnoxid oder Indiumoxid bestehen.
Bei einer anderen Äusführungsform der Anordnung besteht die lokalisierte Schicht aus einem Niederschlag eines ■
Halbleitermaterials mit niedrigem spezifischem Widerstand, dessen Kontakt mit einem der beiden Gebiete der elektrolumineszierenden
Diode rein ohmisch ist und dessen Kontakt mit dem anderen Gebiet eine Diode mit Hetereoübergang mit Gleichrichtereigenschaften
im gleichen Sinne wie die elektrolumineszierende Diode bildet, wobei die Kurve I = f(v) dieser
parallelen Diode mit HeteroÜbergang eine niedrigere Anfangsspannung als die der elektrolumineszierenden Diode aufweist.
Die Kombination des Hetereoübergangs und der niedergeschlagenen Schicht weist eine Kennlinie I = f(V) auf, die
den oben angegebenen Anforderungen für die Strombahn entsprechen
/110 1
FPHN.7187.
- 10 - 19.6.7^.
kann. Auf einer aus einer Halbleitermaterialverbindung vom III~V~Typ hergestellten Diode besteht die niedergeschlagene
Schicht z.B. aus einer verschiedenartigen Ill-V-Verbindung,
wie GaAs, GaP, GaAsP, GaAsAl vom p-Leitfähigkeitstyp auf
einem Gebiet vom n-Leitfähigkeitstyp.
Bei einer Weiterbildung der Anordnung besteht die lokalisierte Schicht aus einem Niederschlag eines gegebenenfalls
polykristallinen Halbleitermaterials mit geringem spezifischen Widerstand, dessen Kontakt mit einem der Gebiete
der elektrolumineszierenden Diode rein ohmisch ist und dessen
Kontakt mit dem anderen Gebiet, das mit Hilfe eines zwischengefügten Metallelements erhalten ist, eine Schottky-Diode
mit Glei-chrichtereigenschaften im gleichen Sinne wie die
elektrolumineszierende Diode bildet, wobei die Strom-Spannungs-Kennlinie I = f(V) dieser parallelen Diode eine niedrigere
Anfangsspannung als die der elektrolumineszierenden Diode
aufweist. Die Kombination der niedergschlagenen Schicht und des Schottky-Kontakts weist eine Kennlinie I = f(v) auf,
die den oben angegebenen Anforderungen für die Strombahn
entsprechen kann. Auf einer aus einem Halbleitermaterial vom III-V-Typ hergestellten Diode wird die Schicht z.B. durch
Ablagerung einer IH-V-Verbindung gleicher oder verschiedener Art, wie GaAs, InAs, GaP, GaAsP, GaAlAs, InGaAs, oder einer
Il-VI-Verbindung, wie ZnTe, CdS, CdTe, CdSe, oder eines
Elements, wie Si oder Ge, erhalten.
Bei einer Abwandlung dieser Ausführungsform der
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FPHN.7187. - 11 - 19.6.71*.
Anordnung besteht die lokalisierte Schicht, die die Bahn bildet, aus einem Niederschlag eines metallischen Materials
mit niedrigem spezifischem Widerstand,-dessen Kontakt mit einem der Gebiete der elektrolumineszierenden Diode rein
ohmisch ist und dessen Kontakt mit. dem anderen Gebiet einen Schottky-Uebergang mit Gleichrichtereigenschaften im gleichen
Sinne wie die elektrolumineszierende Diode bildet, wobei die
Kennlinie I = f(v) dieser parallelen Diode eine niedrigere Anfangsspannung als die der elektrolumineszierenden Diode
aufweist. Der Reihenwiderstand der parallelen Diode wird in diesem Falle auch durch passende Wahl der Abmessungen und
der Geometrie der Schottky-Schicht und des -Kontakts erhalten.
Bei einer anderen Ausführungsform, bei der die
elektrolumineszierende Diode vom planaren Typ ist und ihr erstes Gebiet durch Diffusion in ein das zweite Gebiet
bildendes Substrat erhalten ist, ist die lokalisierte Oberflächenschicht,
die die Strombahn bildet, eine örtlich diffundierte Schicht geringer Tiefe vom gleichen Leitfähigkeitstyp
wie das erste diffundierte Gebiet, aber mit einer erheblich höheren Konzentration an Verunreinigungen, wobei die genannte
Schicht mit dem genannten ersten Gebiet in Kontakt ist. Die Kontaktzone zwischen dem ersten Gebiet und der diffundierten
Schicht ist vorzugsweise auf einen kleinen Teil des Umfangs des ersten Gebietes beschränkt, so dass die Oberflächenzone
des Uebergangs zwischen den beiden Gebieten erhalten bleibt, wobei der Lumineszenzgrad dieser Oberflächenzone bei einem
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FPHJi. 7187.
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niedrigen Erregungsstromniveau praktisch Null ist, während
man dagegen diese Oberflächenzone in den bekannten Anordnungen,
wie z.B. der mit einem sogenannten Schutzring (guard ring) versehenen Diode, zu eliminieren sucht. Die diffundierte
Schicht ist mit den Kontaktmitteln der beiden Gebiete der
elektrolumineszierenden Diode in Kontakt und liegt somit
zu dem Uebergangsgebilde parallel. Die diffundierte Schicht ist gemäss Abmessungen, die für den benötigten Viderstandswert
geeignet sind, lokalisiert.
Bei einer weitere· Ausführungsform, in der die elektrolumineszierende
Diode vom planaren Typ ist und ein erstes Gebiet enthält, das in ein Substrat vom entgegengesetzten
Leitfähigkeitstyp diffundiert ist, das das zweite Gebiet
bildet, ist die die Strombahn bildende lokalisierte Oberflächenschicht eine örtlich diffundierte Schicht mit geringer
Tiefe vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Substrat, aber
mit einer höheren Konzentration an Verunreinigungen, wobei
die genannte Schicht über wenigstens einen Teil des Umfangs
dieser Schicht mit dem ersten Gebiet in Kontakt ist. Die diffundierte Schicht bildet mit dem ersten Gebiet einen zu
dem Uebergang der elektrolumineszierenden Diode parallelen Oberflächenübergang, aber der Leckstrom dieses Oberflächenübergangs ist höher bei die Anfangsspannung unterschreitenden
Spannungen, was auf die hohe Konzentration an Verunreinigungen zurückzuführen ist, während die dynamische Admittanz dieses
Uebergangs bei hoher Stromstärke infolge der Geometrie desselben
A0988W1 101
PPHN.71 87. - 13 - 19.6.7*w
rind infolge eines genügenden Ab st and es zwischen der genannten
Schicht und den Kontaktmitteln auf jedem der beiden
Gebiete der elektrolumineszierenden Diode niedrig ist.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Strombahn
eine parallele Diode, die durch den Uebergang zwischen einer ersten an eines der Gebiete der elektrolumineszierenden Diode
grenzenden und einen dem des Gebietes entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweisenden Oberflächenzone und einer
zweiten an die erste Zone grenzenden, einen dem der ersten
Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweisenden und durch Verbindungsmittel mit rein ohmschen Kontakten mit
dem anderen Gebiet der elektrolumineszierenden Diode verbundenen Zone gebildet wird. Die zweite Zone wird durch
Legierung, Metallisierung, Diffusion oder Epitaxie erhalten.
In dieser Ausführungsform besteht, wenn die Anordnung ι
eine elektrolumineszierende. Diode mit planarer Struktur enthält, die ein erstes örtlich diffundiertes Oberflächengebiet in einem das zweite Gebiet bildende Substrat enthält, die Strombahn vorzugsweise aus einer ersten Oberflächenschicht, die örtlich in das genannte Substrat diffundiert ist, aber den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das erste Gebiet aufweist und nicht mit diesem Gebiet in Kontakt ist, wobei eine zweite Oberflächenschicht örtlich in die genannte erste Schicht diffundiert ist und einen dem der ersten Schicht entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweist. Die Kontaktmittel sind derart auf den verschiedenen diffundierten
eine elektrolumineszierende. Diode mit planarer Struktur enthält, die ein erstes örtlich diffundiertes Oberflächengebiet in einem das zweite Gebiet bildende Substrat enthält, die Strombahn vorzugsweise aus einer ersten Oberflächenschicht, die örtlich in das genannte Substrat diffundiert ist, aber den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das erste Gebiet aufweist und nicht mit diesem Gebiet in Kontakt ist, wobei eine zweite Oberflächenschicht örtlich in die genannte erste Schicht diffundiert ist und einen dem der ersten Schicht entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweist. Die Kontaktmittel sind derart auf den verschiedenen diffundierten
"409884/1101
FPHN.7187.
- 14 - 19.6.72*.
Gebieten und Schichten angebracht, dass die beiden gebildeten
Dioden parallel, eine in der Durchlassrichtung und die andere in der Sperrichtung, vorgespannt sind. Die Dotierung der
ersten Oberflächenschicht ist genügend hoch, um durch die
parallele Diode einen verhältnismässig starken Strom in der Sperrichtung zu gestatten, der sich wenig mit der angelegten
Spannung in einem wichtigen Spannungsbereich ändert.
Die Herstellung der Anordnung nach der Erfindung in den verschiedenen vorerwähnten Ausführungsformen umfasst
nur Bearbeitungen der bekannten gewöhnlich bei der Herstellung von Halbleitern verwendeten Techniken.
Die Erfindung lässt sich bei jeder elektrolumineszierenden
Diode verwenden, die für digitale Anordnungen, eine Wiedergabeanordnung, eine Photokopplungsanordnung oder
dergleiche Anordnungen bestimmt ist. Die Erfindung lässt sich besonders gut in Mosaiken elektrolumineszierender Dioden
mit planarer Struktur verwenden, welche Mosaike z.B. Kombinationen getrennter, auf einem einzigen Träger befestigter
Dioden oder Kombinationen diffundierter Dioden in einem einzigen Kristall sind. Es ist günstig, die Erfindung in
Kombinationen von gemäss einer XY-Matrix angeordneten Dioden zu verwenden, in denen jede Diode einerseits mit der entsprechenden
Spalte und andererseits mit der entsprechenden Reihe gespeist wird, welche Anordnung parasitäre Oberflächenströme
veranlassen kann.
Die Erfindung kann auch vorteilhaft bei Photokopplungs-
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FPHN.7187.
- 15 - ' 19.6.71U
anordnungen verwendet werden, die einen Photosender und
einen Photοempfänger enthalten, die gegeneinander elektrisch
isoliert sind, wobei die Eigenschaften des Photoempfängers die ¥erte der Lichtleistung des Photosenderelements bestimmen,
dessen Speisung andererseits bestimmten Anforderungen
genügt.
Die Erfindung wird nunmehr beispielsweise an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.'5 im Schnitt und schaubildlich eine schematische
Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 im Schnitt und schaubildich eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 7 im Schnitt und schaubildlich eine schematische
Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
. Fig. 8 im Schnitt und schaubildlich eine schematische
Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 im Schnitt und schaubildlich eine schematische
Ansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 10 teilweise schematisch im Schnitt eine sechste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 11 einen schematischen Schnitt durch eine siebente Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 12 einen schematischen Schnitt durch eine achte Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 13 einen schematischen Schnitt durch eine neunte
Ausführungsform der Erfindung, und
'409884/110I
FPHN.7187. - 16 - · 19.6.74.
Fig. lh einen schematischen. Schnitt durch eine zehnte
Ausführungsforra der Erfindung.
Zur Veranschaulichung der verschiedenen Ausfuhrungsformen
der Anordnung nach der Erfindung ist meist beispielsweise eine diffundierte planare elektrolunimeszierende Diode
gewählt, die in einer Scheibe aus III-V-Halbleitermaterial
gebildet wird.
Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung enthält eine elektrolunimeszierende Diode, die durch ein Gebiet 1 gebildet
Wird, das in ein Substrat 2 vom entgegengesetzten Leitfähigkeit styp diffundiert ist, wobei ein Uebergang 3 gebildet wird.
Die Oberfläche des Kristalls wird von einer isolierenden und passivierenden Schicht h geschützt, mit Ausnahme der beiden
Flächen, die für Kontakte mit den' beiden Gebieten der Diode reseryiert sind. Die Kontaktmittel für diese beiden Flächen
bestehen aus Metallniederschlägen bei 5 auf dem Gebiet 1 und bei 6 auf dem Substrat 2. Auf der Isolierschicht k wird
örtlich eine Schicht 7 mit einem bestimmten spezifischen Widerstand niedergeschlagen, deren Oberfläche auf einen
schmalen Streifen beschränkt ist, der mit den Metallniederschlägen 5 und 6 in Kontakt ist. Dieser Streifen 7 bildet
die Bahn, die parallel zu der elektrolumineszierenden Diode angeordnet ist. Der Streifen 7 ist gegen die Diode durch
die passivierende Schicht h isoliert.
Die Anordnung nach Fig. 6 enthält eine elektrolumineszierende
Diode, die durch Diffusion eines ersten-Gebietes 21
409884/1101
PPlIN. 7187. - 17 - 19.6.7^.
in ein das zweite Gebiet vom entgegengestzten Leitfähigkeitstyp
bildendes Substrat 22 erhalten ist, wobei der Uebergang bei 23 liegt. Die Oberfläche des Kristalls wird von einer
isolierenden und passivierenden Schicht 2k geschützt. Metallniederschläge
25 und 2.6 bilden die Kontaktmittel der Gebiete bzw, 22, Zwischen den Metallniederschlägen 25 und 26 in
einem Fenster der Schicht 24 ist eine Schicht 27» die aus
einem Material mit einem bestimmten spezifischen Widerstand hergestellt ist und deren Oberfläche auf dieses Fenster be-
schränkt ist, auf der Oberfläche des Substrats 22 niedergeschlagen
und steht einerseits mit dem Kontakt 25 und andererseits
mit dem Kontakt 26 in Verbindung. Diese Schicht 27, die die Form eines Streifens aufweist, bildet die zu der
elektrolumineszierenden Diode parallele Bahn, Der Streifen schliesst örtlich.den Uebergang 23 kurz und ist nicht gegen
die beiden Gebiete der Diode isoliert.
Die in Fig. 7 dargestellte Anordnung enthält eine elektrolumineszierende Diode, die durch Diffusion eines
p-leitenden Gebietes 81 in ein ein zweites Gebiet vom
n-Leitfähigkeitstyp bildendes Substrat 82 erhalten ist, wobei der Uebergang bei 83 liegt. Die Oberfläche des Kristalls
wird von einer isolierenden und passivierenden Schicht 8k geschützt. Metallniederschläge 85 und 86 bilden die Kontaktmittel
der Gebiete 81 bzw, 82. Eine Schicht .87 aus einem-Halbleitermaterial
vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Gebiet 81 und mit einer geringeren verbotenen Bandbreite
409884/1101
FPHN-. 71 87. - 18 - 19.6".7^.
als das Material der Gebiete 81 und 82 ist mit jedem der beiden Gebiete in Kontakt, Die Schicht 87 bildet mit dem
Gebiet 82 einen HeteroÜbergang 88, dessen Kennlinie eine niedrigere Anfangsspannung als die des Uebergangs 83 der
elektrolumineszierenden Diode aufweist. Die Schicht 87 und
der HeteroÜbergang 88 bilden die zu der elektrolumineszxerenden Diode parallele Strombahn,
Die Anordnung nach Fig. 8 enthält eine elektroluraineszierende
Diode, die durch Diffusion eines p-leitenden Gebietes 91 in ein ein zweites Gebiet vom n-Leitfähigkeitstyp
bildendes Substrat 92 erhalten ist, wobei der Uebergang
bei 93 liegt. Die Oberfläche des Kristalls wird von einer
isolierenden und passivierenden Schicht 9h geschützt· Metallniederschläge
95 und 96 bilden die Kontaktmittel der Gebiete 91 bzw, 92, Eine niedergeschlagene Schicht 99 aus
einem metallischen Material bildet durch Kontakt mit dem Gebiet 92 einen Uebergang 98 vom Schottky-Typ. Eine Schicht
aus einem Material, z.B. einem Halbleitermaterial der gleichen Art wie das Material der elektrolumineszierenden
Diode und vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Gebiet 9V
ist in ohmschem Kontakt mit einerseits dem Niederschlag und andererseits dem Niederschlag 99» Die Schicht 97 und die
Schottky-Diode 98 bilden die zu der elektrolumineszierenden
Diode parallele Strombahn,
Die in Fig. 9 gezeigte Anordnung enthält eine elektrolumineszierende Diode, die durch Diffusion eines
409884/1 101
54PIlN. 71 87.
- 19 - . 19.6.72U
Gebietes 11 in ein Substrat 12 vom entgegengesetzten Leitfähigkeit
styp erhalten ist, wobei sich der Uebergang bei befindet. Die Oberfläche des Kristalls wird von einer isolierenden
und passivierenden Schicht 14 geschützt. Metallniederschläge
15 und 16 bilden die Kontaktmittel des Gebietes
11 und des Substrats 12, Auf der Isolierschicht lh ist
örtlich eine Schicht 17 niedergeschlagen, deren Oberfläche auf einen schmalen Kontaktstreifen beschränkt ist, der
einerseits mit dem Metallniederschlag 15t aber andererseits
bei 18 mit der Oberfläche des als zweites Gebiet dienenden Substrats in Kontakt ist. Dieser Kontakt 18 zwischen dem
Streifen 17 und dem Substrat 12 bildet eine Schottky-Diode.
Der Streifen 17 und die Schottky-Diode 18, die auf diese Weise in Reihe liegen, bilden die Strombahn, die zu der
elektrolumineszxerenden Diode parallel liegt.
In einem Teilschnitt nach Fig. 10 ist eine Abwandlung
der vorhergehenden Ausfuhrungsform dargestellt. Nach dieser Abwandlung ist ein Niederschlag 35» der als Kontaktmittel
auf dem ersten Gebiet 31 der Diode dient, an einer oder
mehreren nahezu punktförmigen Kontaktstellen 38 mit dem
zweiten Gebiet 32 in Kontakt, das durch das Substrat gebildet
wird, wobei diese Kontakte durch die isolierende und passivierende Schicht 3^ gehen.
Der Widerstand der niedergeschlagenen Schicht 35t
der mit dem Widerstand der Kontakte 38, die ebenfalls kloine Schottky-Dioden bilden, kombiniert ist, bildet die zu der
409884/1101
PPHN.7187. - 20 - " 19.6.74.
elektrolumineszierenden Diode parallele Strombahn. Der Kontakt
auf dem zweiten Gebiet 32 besteht aus einer leitenden Schicht 36.
Die in Pig. 11 dargestellte Anordnung enthält eine elektrolumineszierende Diode, die durclx ein erstes Gebiet
und ein zweites Gebiet 42 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp
gebildet wird, welche Gebiete einen Uebergang 43
definieren. Die Oberfläche des Kristalls wird von einer isolierenden und passivierenden Schicht 44 geschützt. Metallniederschläge
h5 und 46 bilden die Kontaktmittel der Gebiete
41 bzw. 42. Die Anordnung weist in diesem Falle eine runde
Form auf; die Niederschläge 45 und 46 und die unterschiedlichen
Teile der Schicht 44 sind ringförmig gestaltet. Eine Schicht 47; die örtlich auf geringer Tiefe mit einer
hohen Konzentration an Dotierungsmitteln diffundiert ist, bildet eine Portsetzung des Gebietes 41 unter der Schicht
bis zu dem Ring 46. Die Schicht 47 weist einen ¥iderstand
auf, der örtlich den Uebergang 43 kurzschliesst und die zu
der elektrolumineszierenden Diode parallele Strombahn bildet.
Die diffundierte Schicht 47 weist den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Gebiet 4i auf. Dagegen wird in
der in Fig. 12 gezeigten Anordnung eine örtlich diffundierte Schicht zur Bildung der zu dieser Diode parallelen Strombahn
benutzt und diese Schicht weist den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Substrat auf. Diese Anordnung enthält
eine elektrolumineszierende Diode, die aus einem ersten
409884/1101
- 21 - 19.6.72W
Gebiet 51 und einem zweiten Gebiet 52 vom entgegengesetzten
Leitfähigkeitstyp, das das Substrat bildet, besteht; diese
beiden Gebiete definieren einen Uebergang 53. Die Oberfläche des Kristalls wird von einer isolierenden und passivierenden
Schicht $h geschützt. Metallniederschläge 55 und 56 dienen
zur Kontaktierung des Gebietes 51 bzw. des Substrats 52.
Die Anordnung weist z.B. eine runde Form auf und der Niederschlag 55 sowie die Schicht 5^ sind ringförmig gestaltet.
Eine Oberflächenschicht 57, die örtlich auf geringer Tiefe
diffundiert ist und eine sehr hohe Konzentration an Dotierungsmitteln aufweist, die den gleichen Leitfähigkeitstyp wie
das zweite Gebiet 52 herbeiführen, grenzt an das Gebiet 51
und bildet mit diesem Gebiet einen lokalisierten Uebergang, der zu dem Uebergang 53 parallel ist; dieser lokalisierte
Uebergang, der dafür sorgt, dass ein Teil des Stromes der Anordnung eine feste Richtung erhält, bildet eine Strombahn,
die zu der elektrolumin.eszierenden Diode parallel ist.
Die Anordnung nach Fig. 13 enthält ebenfalls eine elektrolumineszierende Diode, die durch, ein erstes Gebiet
gebildet wird, das in eine Scheibe eindiffundiert ist, die ein zweites Gebiet 62 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp
bildet; die beiden Gebiete definieren einen Uebergang 63* Die Oberfläche der Scheibe wird von einer isolierenden und
passivierenden Schicht 6k geschützt. Metallniederschläge und 66 dienen als Kontaktmittel auf dem Gebiet 61 bzw. auf
der Scheibe 62. Diese Scheibe ist z.B. kreisförmig. Eine
409884/1101
FPIIN. 7187
- 22 - 19.6.7^.
ringförmige Schicht 67 vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie
das Gebiet 61 und mit einer sehr hohen Konzentration an Verunreinigungen ist in die Scheibe 62 eindiffundiert, während
ein ringförmiges Gebiet 68 vom gleichen Leitfähigkeitstyp w±e die Scheibe, aber mit einer sehr hohen Konzentration
an Verunreinigungen, in die ringförmige Schicht 67 eindiffundiert ist und so einen ringförmigen Uebergang 69 bildet.
Der Metallniederschlag 65 ist mit dem Gebiet 68 in Kontakt (und ein anderer ringförmiger Niederschlag 60 verbindet das
Gebiet 67 elektrisch mit dem Gebiet 62. Die Diode 67, 68, die der elektrolumineszierenden Diode hinzugefügt ist und
die in der Sperrichtung vorgespannt ist, wenn die elektrolumineszierend
e Diode in der Durchlassrichtung vorgespannt ist, bildet die Strombahn, die zu der elektrolumineszierenden
Diode parallel ist» Die Konzentrationen an Verunreinigungen in den Schichten 67 und 68 sind derart bestimmt, dass die
inverse Durchschlagspannung des Uebergangs 69 höhe-r als die
maximale Speisespannung' der Anordnung ist und dass die dynamische Adraittanz der Strombahn zwischen den Kontaktmitt.eln
65 und 60 höher als die der elektrolumineszierenden Diode bei die Anfangsspannung der letzteren Diode unterschreitenden
¥erten der Speisespannung ist.
Die in Fig. lh dargestellte Anordnung enthält eine
elektrolumineszierende Diode, die aus einem ersten Gebiet 71
besteht, das durch Epitaxie auf einer Schicht 70 abgelagert
ist, die eine zweitö Schicht bildet, die ihrerseits durch
40988 4/1101
FPHN.7187.
- 23 - 19.6.7^.
Epitaxie auf einer Scheibe 72 abgelagert ist. Die Scheibe
ist hier z.B. von einem stark dotierten η -Leitfähigkeitstyp, die Schicht 70 vom η-Typ und das Gebiet 71 vom p-Typ.
In einen Teil der Oberfläche der Scheibe 72 ist ein Gebiet
vom p-Typ eindiffundiert. Auf einem anderen Teil der Oberfläche der Scheibe 72 ist eine Schicht 73 niedergeschlagen,
die aus einem Material besteht, das mit demselben Material der Scheibe 72 einen Schottky-Uebergang bildet.
Kontaktmittel sind bei 78 auf dem diffundierten
Gebiet 77,.bei 7k auf der Schicht 73, bei 75 auf dem Gebiet
und bei 76 auf der Scheibe 72 angebracht. Die drei Dioden
der Anordnung werden mit Hilfe einer Quelle 79 parallel ge- ■
speist. Die Anfangsspannung des Schottky-Uebergangs 73/72
ist ein Teil der Anfangsspannung des Uebergangs 71/70 und
die Anfangsspannung des Uebergangs 77/72 ist höher als die Anfangsspannung des Uebergangs 71/70, was z.B. dadurch
erzielt wird, dass für die elektrolumineszierende Diode 71/70
ein stark kompensiertes Material verwendet wird. Mit dieser Anordnung ist eine elektrolumineszierende Diode mit Schwelleneffekt
erhalten, die vor Ueberlastung und Ueberspannung geschützt ist.
Die Art der Materialien, die zur Herstellung der gemäss der Erfindung hinzugefügten Strombahn dienen, sowie
die Abmessungen dieser Strombahn sind als Funktion des Materials der elektrolumineszierenden Diode, der etwaigen
Anforderungen in bezug auf die Lage und der optischen und
409884/1101
PPHN". 71 87. - 24 - 19.6.7^.
elektrischen Eigenschaften dieser Diode bestimmt. So sind
z.B. planare elektrolumineszierende Dioden aus Galliumarsenidphosphid,
die eine Strahlung roter Farbe emittieren, gemäss einer XY-Matrix angeordnet und müssen je eine Lichtleistung
aufweisen, die mindestens gleich 2 Millilumen ist, wenn die entsprechende Reihe und die entsprechende Spalte erregt
werden, wobei der hindurchgeführte Strom mindestens gleich 12 mA ist, während sie nahezu keine Leistung aufweisen
sollen, wenn die entsprechende Reihe und die entsprechende Spalte nicht gleichzeitig erregt werden; Streuströme, die
schätzungsweise 0,2 mA betragen, können durch nicht erregte Dioden hindurchgehen.
Die Anfangsspannung dieser Dioden aus GaAsP beträgt 1,7 V. Der Wert'des hindurchgeführten Stromes muss höher
als der des Streustromes sein und wird auf minestens 1 mA festgesetzt. Die Kurve der Lichtleistung als Funktion des
hindurchgeführten Stromes für eine Diode vom betrachteten Typ gibt an, dass die Diode als gelöscht betrachtet werden
kann, wenn der Strom in der Grössenordnung von 0,1 mA liegt,
und·dass sie eine Lichtleistung von 2 Millilumen bei einem
Strom von 10 mA aufweist. Die Strombahn nach der Erfindung muss von einem Strom von 0,9 niA durchlaufen werden, wenn
die Speisespannung derartig ist, dass durch die elektroluraineszierende
Diode ein Strom von 0,1 m& fliesst, was einer Spannung entspricht, die in unmittelbarer Nähe der
Anfangsspannung liegt. Der Widerstand der Strombahn beträgt
409884/1101
PPHN.7187«
- 25 - ' 19.6.7^.
dann 18OO Ω, wenn die Speisespannung in der Grössenordnung
von 1,7 V liegt. In diesem Falle kann die Stronibahn z.B.
aus einer niedergeschlagenen oder diffundierten Oberflächenwider
stands schicht bestehen, deren Widerstand zwischen
1000n/£7 für eine Oberfläche mit einem Länge/Breite-Verhältnis von 1,8Und 20 a/ü für ein Oberflächenverhältnis von. 90 liegt.
Eine Indiumoxid schicht (ln„0,,) mit einem spezifischen Wider-
-3
stand = 2 , 10 a.cm mit einem Oberflächenwiderstand von 200 a/a bei einer Dicke von 1000 S. wird z.B. auf einer Fläche
stand = 2 , 10 a.cm mit einem Oberflächenwiderstand von 200 a/a bei einer Dicke von 1000 S. wird z.B. auf einer Fläche
mit einer Länge von 0,9 mm und einer Breite von 0,1 mm
niedergeschlagen. Wenn die Speisespannung höher als die Anfangsspannung ist,.nimmt die Admittanz der elektrolumineszierenden
Diode schnell zu und wird der Strom in der Strombahn nahezu vernachlässigbar klein; bei einem Gesamtstrom
von 12 mA, bei dem die Speisespannung in der Grössenordnung
von 1,8 V liegt, beträgt der Strom in der Strombahn 1 mA, während der Strom in der Diode 11 mA beträgt und die Diode
eine Lichtleistung aufweist, die höher als 2 Millilumen ist.
409884/1101
Claims (1)
- FPIN. 71 87. - 2.6 - 19.6.71UPATENTANSPRUECHEιfl,y Monolithische elektrolumineszieren.de Halbleiteranordnung mit einem einkristallinen Halbleiterkörper mit einer Zone, die sich längs eines Teiles einer Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt und mit angrenzendem Material des Halbleiterkörpers eine Diode bildet, die Strahlung emittieren kann und einen Uebergang enthält, der sich mindestens bis zu der Oberfläche des HalbleiterkSrpers erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Hauptoberfläche eine Strombahn befindet, die elektrisch zu dem Uebergang parallel geschaltet ist und diesen Uebergang wenigstens teilweise intakt lässt, während die Strom-Spannungs-Kennlinien der Strombahn und der Diode sich schneiden und im Schnittpunkt die dynamische Admittanz der Strombahn kleiner als die der Diode ist.2» Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn aus einem Widerstand besteht, dessen Wert höher als der Wert des Reihenwiderstandes der genannten elektrolumineszierenden Diode ist, 3· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn eine parallele Diode enthält, die in der gleichen Richtung wie die genannte elektrolumineszierende Diode vorgespannt ist, wobei der Uebergang der genannten parallelen Diode eine innere Potentialschwelle aufweist, die niedriger als die Spannung der genannten elektroluraineszierenden Diode ist, während der Reihenwiderstand409884/1101TFHN.7/S7.- 27 - 19.6.7**.der genannten parallelen Diode höher als der Reihenwiderstand der genannten elektrolumineszierenden Diode ist. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn eine parallele Diode enthält, die in bezug auf die elektrolumineszierende Diode in der Sperrichtung vorgespannt ist, wobei die inverse Durchschlagspannung der genannten parallelen Diode ausserhalb der Grenzwerte der Speisespannung der Anordnung liegt und die dynamische Admittanz der genannten parallelen Diode in der Sperrichtung höher als die dynamische Admittanz der genannten elektrolumineszierenden Diode in der Durchlassrichtung bei die Anfangsspannung der letzteren Diode unterschreitenden Werten der Speisespannung ist.5» Anordnung nach einem der Ansprüche 3 und h, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn eine Schottky-Diode enthält, die durch ein Halbleitergebiet gebildet wird, ■ das mit einem Metallelement in Kontakt ist, wobei der genannte Kontakt gleichrichtende Eigenschaften aufweist. 6. Anordnung nach Anspruch 3 » dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn eine Diode mit pn-Uebergang zwischen einem der Gebiete der elektrolumineszierenden Diode und einem Gebiet enthält, das aus einem Halbleitermaterial hergestellt ist, dessen verbotene Bandbreite kleiner als die des Materials der genannten elektroluminejszierenden Diode ist, 7» Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, deren elektrolumineszierende Diode zwei Gebiete entgegengesetzter409884/ 110 1'-PPIlN. 71 87. - 28 - 19.6.74.Leitfähigkeitstypen enthält, die mit je einem nichtgleichrichtenden Kontakt versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn wenigstens teilweise aus einer Schicht eines Materials mit einem geregelten spezifischen Widerstand besteht, die an der Oberfläche der Anordnung lokalisiert und elektrisch mit jedem der genannten Gebiete der elektrolumineszierenden Diödetverbunden ist, 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 7s dadurch gekennzeichnet, dass die Strombahn durch durch eine niedergeschlagene Oberflächenschicht eines Materials mit einem niedrigen spezifischen Widerstand gebildet wird, deren Kontakte mit den beiden Gebieten der elektrolumineszierenden Diode ohmisch sind,9« Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 3» 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombahn aus einer Ober— flächenschicht des Halbleitermaterials mit niedrigem spezifischem Widerstand besteht, deren Kontakt mit einem der beiden Gebiete der elektrolumineszierenden Diode ohmisch ist und deren Kontakt mit dem anderen Gebiet der elektrolumineszierenden Diode gleichrichtende Eigenschaften in der gleichen Richtung wie die letztere Diode aufweist, 10, Anordnung nach einem der Ansprüche, 1, 3, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn aus einer Oberflächenschicht eines Halbleitermaterials mit niedrigem spezifischem Widerstand besteht, wobei ein Metallelement, das einen ohmschen Kontakt mit der genannten Schicht409884/1101FPHJT. 7187. - 29 - 19.6.72U .und mit einem der Gebiete der genannten elektroluraineszierenden Diode bildet, zwischen der genannten Schicht und dem Gebiet angeordnet ist, während ein Metallelement, das einen ohmschen Kontakt mit der genannten Schicht und einen Kontakt mit rein gleichrichtenden Eigenschaften mit dem zweiten Gebiet der elektrolumineszierenden Diode bildet, zwischen der genannten Schicht und diesem zweiten Gebiet angeordnet ist. 11, Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 3» 5 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn aus einer metallenen Oberflächenschicht besteht, deren Kontakt mit einem der genannten Gebiete der elektrolumineszierenden Diode eine verhältnismässig grosse· Oberfläche aufweist und ohmisch ist und deren Kontakt mit dem anderen Gebiet der genannten Diode eine verhältnismässig kleine Oberfläche aufweist und gleichrichtende Eigenschaften besitzt. 12» Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2, 7 oder 9» deren elektrolumineszierende Diode eine Diode mit planarer Struktur ist, die ein erstes Oberflächengebiet enthält, das OjCtJLich· in ein ein zweites Gebiet bildendes Substrat diffundiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn aus einer Oberflächenschicht besteht, die örtlich und mit geringer Tiefe in das genannte Substrat diffundiert ist, den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das erste Gebiet aufweist und deren Dotierungskonzentration erheblich höher als die des ersten Gebietes ist, wobei die genannte Schicht mit dem ersten Gebiet über einen begrenzten Teil des Urafangs dieses Gebietes in Kontakt ist.409884/1101rPHN.71 87. - 30 - 19.6.74.13· Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 3» 7 oder 9» deren, elektrolumineszierende Diode eine Diode mit planarer Struktur ist, die ein erstes Oberflächengebiet enthält, das örtlich in ein Substrat diffundiert ist, das das zweite Gebiet bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn aus einer Oberflächenschicht besteht, die örtlich und mit geringer Tiefe in das genannte Substrat diffundiert ist, den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Substrat und eine Dotierungskonzentration aufweist, die erheblich höher als die dieses Substrats ist, wobei die genannte Schicht mit dem ersten Gebiet über einen beschränkten Teil des Umfangs dieses Gebietes: in Kontakt ist«14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1, h oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strombahn eine Diode ist, die dur.ch den Uebergang zwischen einer ersten Oberflächenschicht, die örtlich in eines der beiden Gebiete der elektrolumineszierenden Diode diffundiert ist und einen dem dieses Gebiet entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweist, und einer zweiten Oberflächenschicht gebildet wird, die auf der zuerst genannten Schicht liegt und mit dem anderen Gebiet der elektrolumineszierenden Diode durch , Verbindungsmittel mit ohmschen Kontakten verbunden ist. 15· Anordnung nach Anspruch 14, deren elektrolumineszierende Diode eine Diode mit planarer Struktur ist, die durch ein erstes Oberflächengebiet gebildet wird, das örtlich in ein das zweite Gebiet bildendes Substrat eindiffundiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte409884/1101ΓΡΗΝ.7187. - 31 - 19.6.7^.Strombahn, aus einer ersten Oberflächenschicht besteht, die örtlich in das genannte Substrat diffundiert ist, den gleichen Leitfähigkeitstyp wie das erste Gebiet aufweist und nicht mit dem genannten ersten Gebiet in"Kontakt steht, wobei eine zweite Oberflächenschicht örtlich in die genannte erste' Schicht diffundiert ist und einen dem der letzten Schicht entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp aufweist, 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,dadurch gekennzeichnet, dass sie in Parallelanordnung mit der ge-nannten Diode und der genannten Strombahn eine Schutzdiode mit pn-Uebergang enthält, deren innerer Potentialunterschied erheblich grosser als- die Spannung ist, die der Mindestenergie der Strahlungsrekombinationsübergänge in der genannten elektrolumineszierenden Diode entspricht, wobei die Schutzdiode eine dynamische Admittanz aufweist, die höher als die der elektrolumineszierenden Diode ist, wenigstens für alle Werte der Speisespannung der Anordnung, die den ¥ert überschreiten, der der maximalen Lichtleistung entspricht, die beim Betrieb von der elektrolumineszierenden Diode emittiert wird,409884/1101
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