DE4211865A1 - LIGHT-SENSITIVE ELECTRONIC SWITCH FOR HIGH STROEME - Google Patents

LIGHT-SENSITIVE ELECTRONIC SWITCH FOR HIGH STROEME

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DE4211865A1
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Peter Howson
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Trico Belgium SA
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Abstract

The switch described uses interdigitated indium and silver electrodes closely spaced on the surface of a photosensitive semiconductor and an intense source of light such as a xenon flashlamp. The semiconductor and electrodes may be arranged on the surface inner of a hollow spherical cavity at the centre of which is the light source. The switch is designed to carry high currents (typically 10A) at relatively low voltages (typically 5kV).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Schalter mit ei­ nem lichtempfindlichen Halbleiter und insbesondere einen elektroni­ schen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, der für hohe Ströme geeignet ist.The present invention relates to an electronic switch with egg a photosensitive semiconductor and in particular an electroni Switch according to the preamble of claim 1, which is for high Currents is suitable.

Aus GB 89 05 910.9-A und aus GP 90 18 957.2-A sind bereits lichtemp­ findliche elektronische Schalter bekannt. Bei diesen Schaltern werden als Lichtquelle jeweils LEDs verwendet. Der Schalter, der in der an zweiter Stelle erwähnten Anmeldung beschrieben wird, wird mit einer Nennspannung, die größer als 30 kV ist, und mit einem Strom, der ge­ ringer als 0,2 A ist, betrieben. Diese herkömmlichen lichtempfindli­ chen elektronischen Schalter besitzen somit den Nachteil, daß die je­ weils verwendete Lichtquelle eine verhältnismäßig geringe Intensität und eine verhältnismäßig lange Steigzeit aufweist und außerdem den Nachteil, daß sie für hohe Ströme bei verhältnismäßig niedrigen Span­ nungen nicht geeignet sind.From GB 89 05 910.9-A and GP 90 18 957.2-A are already lichtemp sensitive electronic switches known. These switches will be used as a light source in each case LEDs. The switch in the on second application mentioned is with a Rated voltage greater than 30 kV, and with a current that ge ringer than 0.2 A is operated. These conventional lichtempfindli Chen electronic switch thus have the disadvantage that ever because light source used a relatively low intensity and a relatively long climb time and also the Disadvantage that they are for high currents at relatively low span tions are not suitable.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen lichtemp­ findlichen elektronischen Schalter zu schaffen, der eine ähnliche chemi­ sche Zusammensetzung wie ein entsprechender herkömmlicher Schalter besitzt, jedoch im Gegensatz zu einem solchen Schalter einen kontinu­ ierlichen Strom von mehr als 10 A bei einer maximalen Nennspannung von 5 kV transportieren kann und außerdem eine intensive Beleuch­ tungsquelle mit einer sehr schnellen Steigzeit aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a lichtemp to create sensitive electronic switch, which has a similar chemi composition as a corresponding conventional switch has, however, in contrast to such a switch a continuum tional current of more than 10 A at a maximum rated voltage can transport from 5 kV and also an intense lighting having a very fast rise time.

Diese Aufgabe wird bei einem lichtempfindlichen elektronischen Schalter der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.This task is used in a photosensitive electronic Switch of the generic type according to the invention solved by the Features in the characterizing part of claim 1.

Der erfindungsgemäße Schalter ist im Gegensatz zu herkömmlichen lichtempfindlichen elektronischen Schaltern als Hochleistungsschalter geeignet. The switch according to the invention is in contrast to conventional Photosensitive electronic switches as a high-performance switch suitable.  

Die Lichtquelle des erfindungsgemäßen Schalters erzeugt vorzugsweise eine intensive Strahlung in einem schmalen Frequenzband, das an die Charakteristik des lichtempfindlichen Materials angepaßt ist. Alternativ kann eine Lichtquelle verwendet werden, die eine Lichtstrahlung mit einem das betreffende schmale Frequenzband enthaltenden breiten Fre­ quenzband erzeugt. Die Lichtquelle ist relativ zum lichtempfindlichen Material erfindungsgemäß so angeordnet, daß das erzeugte Licht effek­ tiver genutzt wird.The light source of the switch according to the invention preferably generates an intense radiation in a narrow band of frequencies, attached to the Characteristic of the photosensitive material is adapted. alternative can be used a light source that has a light radiation with a wide Fre. containing the respective narrow frequency band generated quenzband. The light source is relative to the photosensitive Material according to the invention arranged so that the light generated effek tiver is used.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Geometrie der Schalterelektroden der lichtempfindlichen Schicht. Diese Geometrie unterscheidet sich wesentlich von derjenigen der erwähnten herkömmlichen Schalter und ist so ausgebildet, daß der Stromfluß zwi­ schen den Elektroden maximiert und die Wärmeableitung aus der licht­ empfindlichen Schicht erhöht wird.An important feature of the present invention is the Geometry of the switch electrodes of the photosensitive layer. These Geometry differs significantly from the one mentioned conventional switch and is designed so that the flow of current between maximizes the electrodes and heat dissipation from the light sensitive layer is increased.

Die Geometrie der Elektroden ist derart, daß jede (z. B. ungefähr ring­ förmige) Elektrode in Umfangsrichtung eine große Länge besitzt und daß der Abstand zwischen den beiden Elektroden gering ist. Im Ver­ gleich zu einer entsprechenden herkömmlichen Elektrodengeometrie, bei der sich zwei im wesentlichen rechteckige Elektroden auf der Ober­ fläche einer Halbleiterschicht in einem verhältnismäßig großen gegen­ seitigen Abstand befinden, wird in der erfindungsgemäßen Elektroden­ geometrie der Weg, den der Strom von einer Elektrode zur anderen zurücklegen muß, verringert, außerdem wird der zur Verfügung stehende Strompfad verbreitert. Beide Faktoren wirken dahin, daß der Wider­ stand zwischen den Elektroden verringert wird, so daß ein hoher Stromfluß möglich ist. Typischerweise liegt der Abstand zwischen den Elektroden in der Größenordnung von 2 mm.The geometry of the electrodes is such that each (e.g. shaped) electrode has a large length in the circumferential direction and that the distance between the two electrodes is small. In the Ver equal to a corresponding conventional electrode geometry, in which two substantially rectangular electrodes on the upper surface of a semiconductor layer in a relatively large against side distance, is in the electrodes according to the invention geometry is the path the current travels from one electrode to another must be reduced, in addition, the available Rung broadened. Both factors work that the cons stood between the electrodes is reduced, so that a high Current flow is possible. Typically, the distance between the Electrodes in the order of 2 mm.

Vorzugsweise bildet der Halbleiter einen Teil der Innenseite einer Hohlkugel, in deren Mittelpunkt die Lichtquelle angeordnet ist. Eine solche Anordnung maximiert den Ausnutzungsgrad des von der Licht­ quelle ausgesandten Lichtes. Preferably, the semiconductor forms part of the inside of a Hollow sphere, in the center of which the light source is arranged. A such arrangement maximizes the degree of utilization of light source of emitted light.  

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Tatsache, daß die Elektrode auf der Oberfläche des Halbleiters interdigital ausgebildet ist. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß unter Beibehaltung verhältnismäßig geringer Abmessungen die Länge der Elektroden in Umfangsrichtung einen großen Wert annehmen kann und die beiden Elektroden in geringem gegenseitigen Abstand angeord­ net werden können.Another preferred feature of the present invention is in the fact that the electrode on the surface of the semiconductor is formed interdigitated. With this arrangement it is achieved that while maintaining relatively small dimensions, the length the electrodes in the circumferential direction can take a large value and the two electrodes angeord at a small mutual distance can be net.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vor­ liegenden Erfindung beziehen, angegeben.Other objects, features and advantages of the invention are in the Subclaims, referring to preferred embodiments of the above relate to the invention.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:The invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail with reference to the drawings; show it:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein teilweise fer­ tiggestelltes elektronisches Bauelement gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung; Fig. Dung 1 is a schematic cross section through a partially fer tiggestelltes electronic device according to an embodiment of the present OF INVENTION be vorzugten;

Fig. 2A, B eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt eines Teils des Bauelementes von Fig. 1, die jeweils der Erläuterung der Elektrodenanordnung dienen; und Fig. 2A, B is a plan view and a cross-section, respectively, of a portion of the device of Fig. 1, each for explaining the electrode arrangement; and

Fig. 3A, B einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht des vollständig fertiggestellten elektronischen Bauelementes gemäß der Ausführungsform von Fig. 1. Fig. 3A, B shows a cross section and a plan view of the completely finished electronic device according to the embodiment of FIG. 1.

In sämtlichen Figuren und in der folgenden Beschreibung bezeichnen die gleichen Bezugszeichen jeweils gleiche Teile des Bauelementes.In all figures and in the following description designate the same reference numerals each have the same parts of the component.

Allgemein umfaßt das in den Figuren dargestellte Bauelement ein halb­ kugelförmiges Tonerde-Gehäuse 1, in dessen Innerem eine gesinterte lichtempfindliche Schicht 2 ausgebildet ist, die eine komplexe Kadmi­ umverbindung aufweist, die die folgende Zusammensetzung enthält: 58-72 Gewichts-% Kadmium, 14,8-21 Gewichts-% Selen, 7-15 Ge­ wichts-% Tellur, 7-12 Gewichts-% Schwefel, 0,1-1 Gewichts-% Chlor und 0,005-0,1 Gewichts-% Kupfer. Die Tonerde-Halbkugel 1 ist in einen halbkugelförmigen Hohlraum eines Aluminiumblocks 5 eingelas­ sen, der als Kühlkörper wirkt. Die Beleuchtungsquelle 6 ist wie gezeigt im wesentlichen im Zentrum des durch die Begrenzungslinie der Ton­ erde-Halbkugel 1 definierten Kreises positioniert. Oberhalb der Ton­ erde-Halbkugel ist ein halbkugelförmiger Reflektor 7 angeordnet, der die Tonerde-Halbkugel zu einem Vollkugel-Hohlraum vervollständigt und gewährleistet, daß im wesentlichen die gesamte von der Licht­ quelle 6 erzeugte Lichtstrahlung auf die lichtempfindliche Schicht 2 fällt. Die Elektroden 4a und 4b sind durch interdigitale, konzentrische Ringe 4a′ und 4b′ gegeben, die auf der Oberfläche der lichtempfindli­ chen Schicht 2 ausgebildet sind und durch einen kleinen Abstand von typischerweise 2 mm voneinander getrennt sind.In general, the device shown in the figures comprises a semi-spherical alumina housing 1 , in the interior of which a sintered photosensitive layer 2 is formed, which has a complex Kadmi compound containing the following composition: 58-72% by weight of cadmium, 14, 8-21% by weight of selenium, 7-15% by weight of tellurium, 7-12% by weight of sulfur, 0.1-1% by weight of chlorine and 0.005-0.1% by weight of copper. The alumina hemisphere 1 is in a hemispherical cavity of an aluminum block 5 eingelas sen, which acts as a heat sink. As shown, the illumination source 6 is positioned substantially in the center of the circle defined by the boundary line of the clay earth hemisphere 1 . Above the clay earth hemisphere, a hemispherical reflector 7 is arranged, which completes the alumina hemisphere to a solid sphere cavity and ensures that substantially all of the light source generated by the light source 6 falls on the photosensitive layer 2 . The electrodes 4 a and 4 b are given by interdigitated, concentric rings 4 a 'and 4 b', which are formed on the surface of the lichtempfindli chen layer 2 and separated by a small distance of typically 2 mm.

Das beschriebene Bauelement besitzt mit Belichtung einen Leitungswi­ derstand von weniger als einem Ohm und ohne Belichtung einen Lei­ tungswiderstand von mehr als 15 Millionen Ohm. Die Transportkapa­ zität für Dauerstrom beträgt mehr als 10 Ampère, wobei das Bauele­ ment für Stoßströme für mehr als 100 Ampère ausgelegt ist. Die ma­ ximale Nennspannung beträgt 5000 Volt, während die maximale Nennleistung 100 Watt beträgt. Die angegebenen Nenngrößen für den Strom und die Leistung stellen sehr konservative Schätzungen dar, wo­ bei zu erwarten ist, daß sie bei weiterer Entwicklungsarbeit um viele Größenordnungen erhöht werden können.The device described has a Leitungswi with exposure Resolved less than one ohm and without exposure a lei resistance of more than 15 million ohms. The transport capa For continuous current is more than 10 amps, the Bauele is designed for surge currents for more than 100 amps. The ma maximum rated voltage is 5000 volts, while the maximum Rated power is 100 watts. The specified nominal sizes for the Electricity and power are very conservative estimates of where is to be expected that in further development work by many Magnitudes can be increased.

Die Herstellung des gezeigten photoleitenden Bauelementes erfordert die folgenden vier Grundstufen:The preparation of the photoconductive device shown requires the following four basic levels:

Stufe 1:
Vorbereiten der Materialien;
Step 1:
Preparing the materials;

Stufe 2:
Aufbringen der vermischten Materialien auf eine elektrisch isolierende Fläche, um eine Schicht auszubilden;
Level 2:
Applying the mixed materials to an electrically insulating surface to form a layer;

Stufe 3:
Sintern der Schicht, um eine polykristalline lichtempfindliche Schicht zu erzeugen;
Level 3:
Sintering the layer to produce a polycrystalline photosensitive layer;

Stufe 4:
Befestigen der elektrischen Kontakte auf der gesinterten Schicht.
Level 4:
Attach the electrical contacts on the sintered layer.

Nun wird jede dieser Stufen im einzelnen beschrieben.Now, each of these stages will be described in detail.

Stufe 1Step 1

Die in diesem Prozeß verwendeten Materialien müssen von höchster Reinheit, d. h. von einem Reinheitsgrad von 99,999% oder mehr sein, damit der Prozeß erfolgreich ausgeführt werden kann. Es ist außerdem wünschenswert, daß die Materialien in einer feinpulvrigen Form mit einer Partikelgröße von weniger als 3 µm vorliegen.The materials used in this process must be of the highest quality Purity, d. H. of a purity of 99.999% or more, so that the process can be executed successfully. It is also desirable that the materials in a finely powdered form with a particle size of less than 3 microns are present.

In dem betrachteten, besonderen Beispiel werden die folgenden Mate­ rialien verwendet:In the particular example considered, the following are mate used:

Kadmium-Selenid (Cd.Se)
Kadmium-Sulfid (Cd.S)
Kadmium-Chlorid (Cd.Cl)
Kupferchlorid (Cu.Cl)
Tellur (Te)
Turpineol (C H O) organisches Lösungsmittel
Ethylzellulose (organisches Bindemittel)
Cadmium Selenide (Cd.Se)
Cadmium sulphide (Cd.S)
Cadmium chloride (Cd.Cl)
Copper chloride (Cu.Cl)
Tellurium (Te)
Turpineol (CHO) organic solvent
Ethyl cellulose (organic binder)

Zunächst werden sämtliche der nicht organischen Pulver in diesem be­ sonderen Beispiel in den folgenden Gewichtsverhältnissen miteinander vermischt:First, all of the non-organic powders in this be special example in the following weight ratios with each other mixed:

Kadmium-Selenid|40,3%Cadmium selenide | 40.3% Kadmium-SulfidCadmium sulfide 40,7%40.7% Kadmium-ChloridCadmium chloride 8,9%8.9% Kupfer-ChloridCopper chloride 0,1%0.1% Tellurtellurium 10,0%10.0%

Die Mengenverhältnisse können zur Einstellung der elektrischen Eigen­ schaften des Bauelementes verwendet werden, sie dürfen jedoch grund­ sätzlich nicht vom oben angegebenen Bereich der Zusammensetzungen abweichen.The proportions can be used to adjust the electrical properties may be used, but they may be grounded not in addition to the range of compositions given above differ.

Zunächst werden die Pulver gemischt und anschließend in einer me­ chanischen Mühle wie etwa einem "Microliser" trocken gemahlen, um sicherzustellen, daß sie vollständig miteinander vermischt sind und keine Zusammenballungen auftreten. Die Prüfung der gemischten und gemahlenen Pulver in dieser Stufe sollte ergeben, daß sämtliche Parti­ kel einen Durchmesser besitzen, der kleiner als 3 µm ist.First, the powders are mixed and then in a me churned dry, such as a "Microliser" to ensure that they are completely mixed together and no clumping occurs. The examination of the mixed and Ground powder in this stage should show that all Parti kel have a diameter which is smaller than 3 microns.

Stufe 2Level 2

Wenn die gemischten Pulver vorbereitet sind, besteht die nächste Stufe darin, das gemischte und gemahlene Pulver in eine Suspension umzu­ wandeln, die dazu geeignet ist, auf die Innenseite der in Fig. 1 gezeig­ ten elektrisch isolierenden Tonerde-Keramikhalbkugel 1 gesprüht zu werden. Die Halbkugel 1 ist typischerweise aus 96% Tonerde-Kera­ mik gebildet und besitzt einen Durchmesser von 10 cm und eine Wand­ stärke von 0,5 mm.If the mixed powders are prepared, the next step is to be sprayed on the inside of the gezeig th in Fig. 1 electrically insulating alumina ceramic hemisphere 1 convert turn into a suspension of the mixed and milled powder, which is suitable. The hemisphere 1 is typically formed of 96% alumina ceramic and has a diameter of 10 cm and a wall thickness of 0.5 mm.

Zur Herstellung der Suspension wird das Pulver mit einer geeigneten Flüssigkeit und einem geeigneten Bindemittel vermischt, damit die Partikel zusammengehalten werden, wenn die aufgesprühte Schicht ge­ trocknet wird. Für diese Aufgabe wird für die Flüssigkeit TURPI- NEOL und für das Bindemittel ETHYLZELLULOSE gewählt.To prepare the suspension, the powder with a suitable Liquid and a suitable binder mixed so that the Particles are held together when the sprayed layer ge is dried. For this task, the liquid TURPI NEOL and chosen for the binder ETHYL CELLULOSE.

Um das Pulver in eine Suspension umzuwandeln, die zum Sprühen ge­ eignet ist, wird zuerst die Ethylzellulose in Turpineol gelöst, wobei die Gewichtsverhältnisse durch 10 Gewichts-% bzw. 90 Gewichts-% gege­ geben sind. Die resultierende Lösung wird anschließend mit dem Pul­ ver in Verhältnissen von ungefähr 25% der Lösung und 75% des Pul­ vers gemischt, um eine dicke, glatte Flüssigkeit zu erzeugen; hierbei können die genauen Verhältnisse nicht angegeben werden, da die Fest­ legung der richtigen Zähigkeit der Flüssigkeit in hohem Maß dem Ur­ teil des damit befaßten Fachmannes obliegt. Anschließend ist die Sus­ pension fertig und kann auf die Innenseite der Halbkugel gesprüht wer­ den.To convert the powder into a suspension suitable for spraying is suitable, the ethyl cellulose is first dissolved in Turpineol, the Weight ratios by 10% by weight and 90% by weight, respectively give. The resulting solution is then mixed with the Pul  ver in ratios of about 25% of the solution and 75% of the Pul mixed to produce a thick, smooth liquid; in this connection the exact conditions can not be specified, since the feast The determination of the correct viscosity of the liquid to a great extent part of the professional concerned. Then the Sus pension finished and can be sprayed on the inside of the hemisphere the.

Die bei hohen elektrischen Spannungen mögliche Verformbarkeit der lichtempfindlichen Schicht kann erhöht werden und Unregelmäßigkei­ ten der Schichtdicke, die ungleichmäßige elektrische Felder erzeugen könnten, können kompensiert werden, indem diese Schicht auf einer Entspannungsschicht aus einem die elektrische Beanspruchung ab­ schwächenden Material, die vorher auf der Oberfläche des Aluminium­ substrats ausgebildet worden ist, hergestellt wird. Diese Entspannungs schicht muß bis zu einer Temperatur von 600° C chemisch stabil sein, um eine chemische Wechselwirkung zwischen der Entspannungsschicht und der darauf befindlichen Schicht des lichtempfindlichen Materials zu minimieren. Beispielsweise kann die Schicht 3 ein Siliziumkarbidpulver sein, das mit einer elektrisch isolierenden, glasartigen Glasur gebunden wird, wobei diese Glasur außerdem das Pulver an das Substrat bindet. Die elektrischen Eigenschaften dieser Schicht werden durch die Größe der Körner, die Dichte, die Dicke und die Abmessungen der Schicht bestimmt. Typischerweise sind die elektrischen Eigenschaften für eine 15 µm dicke Schicht des in diesem Bauelement verwendeten Typs der­ art, daß bei einer elektrischen Feldstärke von mehr als 25 kV/cm die Schicht plötzlich leitend wird. Dadurch wird die Bildung von lokalen Bereichen mit hohen elektrischen Feldern verhindert.The deformability of the photosensitive layer which is possible at high electrical voltages can be increased and irregularities of the layer thickness, which could produce uneven electric fields, can be compensated for by applying this layer to a stress relieving layer of a material weakening the electrical stress previously on the surface of the aluminum substrate has been formed is produced. This relaxation layer must be chemically stable up to a temperature of 600 ° C in order to minimize chemical interaction between the stress relief layer and the photosensitive material layer thereon. For example, the layer 3 may be a silicon carbide powder bonded with an electrically insulating glassy glaze, which glaze also binds the powder to the substrate. The electrical properties of this layer are determined by the size of the grains, the density, the thickness and the dimensions of the layer. Typically, the electrical properties for a 15 μm thick layer of the type used in this device are such that at an electric field strength greater than 25 kV / cm, the layer suddenly becomes conductive. This prevents the formation of local areas with high electric fields.

Vor dem Sprühen der lichtempfindlichen Schicht 2 auf die Innenseite der Tonerde-Halbkugel 1 wird eine aus Silizumkarbidpulver und der glasartigen Glasur zusammengesetzte Suspension auf die Innenseite der Halbkugel bis zu einer Dicke von 25 µm gesprüht. Dann wird die Ent­ spannungsschicht 3 auf 900° C erhitzt, um eine gleichmäßige harte, glasähnliche Schicht von ungefähr 15 µm Dicke, die Siliziumkarbid- Partikel enthält, auszubilden.Before spraying the photosensitive layer 2 on the inside of the alumina hemisphere 1 , a suspension composed of silicon carbide powder and the glassy glaze is sprayed on the inside of the hemisphere to a thickness of 25 μm. Then, the stress relief layer 3 is heated to 900 ° C to form a uniform hard glassy layer about 15 μm in thickness containing silicon carbide particles.

Anschließend wird die das lichtempfindliche Material enthaltende Sus­ pension auf die Oberfläche der ersten Entspannungsschicht bis zu einer Dicke von ungefähr 25 µm gesprüht. Die Halbkugel 1, auf die die Schicht gesprüht worden ist, wird anschließend in einen Ofen gegeben und während 10 Minuten auf 100° C erhitzt, um das Lösungsmittel (Turpineol) zu verdampfen, so daß die ETHYLZELLULOSE zurück­ bleibt, die die Partikel des Pulvers miteinander verbindet, so daß eine gleichmäßige Schicht 2 ausgebildet wird, die auf der Entspannungs­ schicht 3 haftet.Subsequently, the Sus sus pension containing the photosensitive material is sprayed onto the surface of the first relaxation layer to a thickness of about 25 microns. The hemisphere 1 , on which the layer has been sprayed, is then placed in an oven and heated at 100 ° C for 10 minutes to evaporate the solvent (turpineol) leaving behind the ETHYL CELLULOSE containing the particles of the powder connects, so that a uniform layer 2 is formed, which adheres to the relaxation layer 3 .

Nach diesem letzten Schritt der Stufe 2 können die Tonerde-Halbkugel 1 und die Schichten 2 und 3 sicher gehandhabt und, falls erforderlich, gelagert werden, wobei dieses Produkt nun zum Sintern bereit ist.After this final stage 2 step, the alumina hemisphere 1 and layers 2 and 3 can be handled safely and stored if necessary, this product now ready for sintering.

Stufe 3level 3

Die Sinterungsstufe umfaßt die Anordnung der Halbkugel 1 und der Schichten 2 und 3 in einem geschlossenen Pyrex-Glasbehälter (Pyrex ist ein Warenzeichen), in den mit geringer Strömungsrate Stickstoff eingeleitet wird, dem ein kleiner, kontrollierter Prozentsatz Sauerstoff in Form von Luft hinzugefügt ist. Typische Strömungsraten besitzen Werte zwischen 4 und 6 Litern pro Stunde, wobei der Stickstoff und andere Gase, die von der gesinterten Schicht abgegeben werden, über eine kleine Bohrung im Deckel des Behälters entlüftet werden. Es hat sich herausgestellt, daß das Pyrex-Glas das am besten geeignete Mate­ rial für den Behälter ist. Andere Materialien wie etwa rostfreier Stahl oder geschmolzene Silika werden von den von den Schichten entwei­ chenden Gasen angegriffen und sind daher nicht geeignet.The sintering step involves placing hemisphere 1 and layers 2 and 3 in a closed Pyrex glass container (Pyrex is a trademark) into which low flow rate nitrogen is introduced, to which a small, controlled percentage of oxygen in the form of air is added. Typical flow rates are between 4 and 6 liters per hour with the nitrogen and other gases released from the sintered layer being vented through a small bore in the lid of the container. It has been found that the pyrex glass is the most suitable mate rial for the container. Other materials such as stainless steel or molten silica are attacked by the gases exuding from the layers and therefore are not suitable.

Zum Sintern der Schichten des lichtempfindlichen Materials kann ein spezieller, elektrisch beheizbarer Rohrofen verwendet werden. Es kön­ nen jedoch die meisten Typen von elektrischen Öfen entsprechend an­ gepaßt werden, vorausgesetzt, sie schaffen eine gleichmäßige Erwär­ mung der Substrate.For sintering the layers of the photosensitive material, a special, electrically heated tube furnace can be used. It can  However, most types of electric ovens respond accordingly provided they provide uniform heating mung of the substrates.

Die auf die Innenseite der Halbkugel 3 gesprühte Schicht 2 wird im Pyrex-Glasbehälter angeordnet, anschließend wird der Deckel in Posi­ floh gebracht, wobei der Deckel nicht gasdicht angepaßt wird, um den freien Durchgang von Stickstoff durch den Behälter zu ermöglichen. Dann wird durch ein Pyrex-Glasrohr in ein Ende des Behälters Gas geleitet, das durch den Behälter strömt und am gegenüberliegenden Ende wieder austritt. Vor der Erwärmung wird für ein Zeitintervall von 20 Minuten reiner Stickstoff in den Behälter geleitet, um die an­ fangs vorhandene Luft zu entleeren. Dann werden der Ofen und der Behälter während 50 Minuten auf eine Temperatur von 520° C ge­ bracht, wobei während dieses Zeitintervalls reiner Stickstoff durch den Behälter geleitet wird, um sicherzustellen, daß keine Luft in den Be­ hälter eintritt. Wenn der Behälter einmal auf die erforderliche Tempe­ ratur gebracht worden ist, wird zum reinen Stickstoff ein kontrollierter Prozentsatz von Luft hinzugefügt, um während des Sinterungsprozesses eine kontrollierte Sauerstoffabsorption in der Schicht 2 zu ermöglichen. Bei der obenbeschriebenen Zusammensetzung beträgt das Verhältnis von Stickstoff zu Luft 97:3, wobei die gesamte Strömung des Gasge­ mischs auf 4,5 Liter pro Stunde begrenzt ist. Anschließend wird die Ofentemperatur für 10 Minuten auf 520° C gehalten, wobei während dieser Zeitdauer die Gasströmung aufrechterhalten wird. Nach Ablauf dieser 10 Minuten wird der Ofen abgeschaltet, so daß er während einer Zeitperiode zwischen 60 und 90 Minuten abkühlen kann, wobei in den Ofen Luft eingeblasen werden kann, um die Abkühlung zu beschleuni­ gen. Die Strömung des Stickstoff-/Luftgemischs wird solange auf­ rechterhalten, bis die Temperatur unter 150° C abgefallen ist.The sprayed onto the inside of the hemisphere 3 layer 2 is placed in the Pyrex glass container, then the lid is brought into Posi fled, the lid is not adapted to be gas-tight, to allow the free passage of nitrogen through the container. Then, gas is passed through a Pyrex glass tube into one end of the container, which flows through the container and exits again at the opposite end. Prior to heating, pure nitrogen is passed into the tank for a period of 20 minutes to empty the initial air. Then the oven and the container are brought to a temperature of 520 ° C for 50 minutes, during which time pure nitrogen is passed through the container to ensure that no air enters the container. Once the container has been brought to the required temperature, a controlled percentage of air is added to pure nitrogen to allow controlled oxygen absorption in layer 2 during the sintering process. In the composition described above, the ratio of nitrogen to air 97: 3, wherein the total flow of Gasge mixed is limited to 4.5 liters per hour. Subsequently, the oven temperature is maintained at 520 ° C for 10 minutes, during which time the gas flow is maintained. After the lapse of these 10 minutes, the oven is switched off so that it can cool for a period of between 60 and 90 minutes, wherein air can be blown into the oven to accelerate the cooling. The flow of the nitrogen / air mixture is kept on Maintain until the temperature has dropped below 150 ° C.

Das Gemisch von Luft und Sauerstoff hat während des Sinterungspro­ zesses einen starken Einfluß auf die Leitfähigkeit mit und ohne Belich­ tung der Schicht 2. Wenn zuviel Sauerstoff in die lichtempfindliche Schicht 2 eintreten kann, geht die Lichtempfindlichkeit verloren, wobei diese Eigenschaft jedoch wiederhergestellt werden kann, wenn das Material im Vakuum erneut erhitzt wird.The mixture of air and oxygen has a strong influence on the conductivity with and without exposure of the layer 2 during the sintering process. If too much oxygen can enter the photosensitive layer 2 , photosensitivity is lost, but this property can be restored if the material is reheated in vacuo.

Die durch die obenbeschriebene Wärmebehandlung erzeugte gesinterte Schicht ist fest, haftend und chemisch stabil. Während der Sinterungs­ stufe findet eine ungefähr 40%-ige Verringerung der Dicke der Schicht 2 statt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Oberfläche zeigen, daß die gesinterte Schicht aus großen Körnern von ungefähr 9 µm besteht, die an ihren Rändern miteinander verschmolzen sind.The sintered layer produced by the above-described heat treatment is solid, adhesive and chemically stable. During the sintering stage there is an approximately 40% reduction in the thickness of the layer 2 . Electron microscopic studies of the surface show that the sintered layer consists of large grains of about 9 microns, which are fused together at their edges.

Die Analyse der Schicht 2 zeigt, daß die am Ende sich ergebenden Zu­ sammensetzungen ähnlich denjenigen sind, die aus der obenerwähnten GB 90 18 957.2-A bekannt sind.The analysis of layer 2 shows that the final compositions are similar to those known from the above-mentioned GB 90 18 957.2-A.

Im folgenden werden die Zusammensetzungsbereiche angegeben. Unter dem Oberbegriff "Prozeß" werden die Zusammensetzungen der Gemi­ sche bei Beginn angegeben, während unter dem Oberbegriff "Produkt" die Gemische der fertiggestellten Schicht 2 aufgeführt sind:The composition ranges are indicated below. Under the generic term "process", the compositions of the mixture are stated at the beginning, while under the generic term "product" the mixtures of the finished layer 2 are listed:

ProzeßProcess CdSe|32-47%CdSe | 32-47% CdSCdS 32-47%32-47% CdClCdCl 4,7-13%4.7 to 13% CuClCuCl 0,01-0,1%0.01-0.1% TeTe 7-15%7-15%

Produktproduct Cd|58-72%Cd | 58-72% Sese 14,8-21%14.8 to 21% SS 7-12%7-12% ClCl 0,1-1%0.1-1% CuCu 0,005-0,1%0.005-0.1% TeTe 7-15%7-15%

In Fig. 1 ist der Querschnitt durch das halbkugelförmige Gehäuse 1 in dieser Stufe dargestellt, wobei die lichtempfindliche Schicht 2 und die ein bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellende Ent­ spannungsschicht 3 gezeigt sind.In Fig. 1, the cross section through the hemispherical housing 1 is shown in this stage, wherein the photosensitive layer 2 and a preferred feature of the present invention representing Ent voltage layer 3 are shown.

Stufe 4Level 4

Nach der Entnahme des halbkugelförmigen Gehäuses 1 und der licht­ empfindlichen Schicht 2 aus dem Ofen können auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht die Elektroden 4a und 4b angebracht wer­ den. Die Geometrie der Elektroden ist derart, daß die Länge der Elek­ troden in Umfangsrichtung einen maximalen Wert erhält, wodurch der Leitungswiderstand bei Belichtung des Schalters verringert und die Stromtransportkapazität erhöht werden. In der vorliegenden Ausfüh­ rungsform wird diese Geometrie dadurch erzielt, daß die Kontakte als Gruppe von interdigitalen, schmalen konzentrischen Fingern 4a′ und 4b′, die durch einen Spalt von typischerweise 2 mm (für einen Betrieb mit 5000 Volt) getrennt sind, ausgebildet werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Finger 4a′ stellen den Teil der Elektrode 4a dar, während die Finger 4b′ den Teil der Elektrode 4b darstellen.After removal of the hemispherical housing 1 and the light-sensitive layer 2 from the oven, the electrodes 4 a and 4 b attached to the surface of the photosensitive layer who the. The geometry of the electrodes is such that the length of Elek electrodes in the circumferential direction receives a maximum value, whereby the line resistance is reduced upon exposure of the switch and the current carrying capacity can be increased. In the present embodiment, this geometry is achieved by forming the contacts as a group of interdigitated, narrow concentric fingers 4 a 'and 4 b' separated by a gap of typically 2 mm (for operation at 5,000 volts) as shown in Fig. 2. The fingers 4 a 'represent the part of the electrode 4 a, while the fingers 4 b' represent the part of the electrode 4 b.

Um die Elektroden auf der lichtempfindlichen Schicht aufzubringen, wird auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht 2 eine metalli­ sche, halbkugelförmige Maske angeordnet, die Schlitze von 1 mm auf­ weist, die in einer Form ausgeschnitten sind, die die Ausbildung der oben erwähnten Gruppe von interdigitalen Kontakten erlaubt. Zunächst wird durch die Schlitze der halbkugelförmigen Maske, die für die Oberfläche der Schicht ein Sieb darstellt, Indium bis zu einer Dicke 0,1 µm aufgedampft. Anschließend wird durch dieselbe Maske auf das In­ dium Silber bis zu einer Dicke von 0,5 µm aufgedampft, um die elek­ trische Leitfähigkeit der interdigitalen Kontakte zu verbessern. An­ schließend wird die Maske vorsichtig von der lichtempfindlichen Schicht 2 abgenommen. Nach diesem Arbeitsgang wird die Tonerde- Halbkugel 1, auf der die lichtempfindliche Schicht 2 und die Elektroden abgelagert worden sind, in einen Ofen gegeben und während 5 Minuten auf 160° C erwärmt, um ein Einschmelzen des Indiums in die Oberflä­ che der Schicht 2 zu ermöglichen. Dieser Vorgang muß vorsichtig aus­ geführt werden, um sicherzustellen, daß in die Oberfläche nur das In­ dium und nicht die Silberabdeckung diffundiert, da die letztere die Ei­ genschaften des lichtempfindlichen Materials 2 beeinflussen könnte.To apply the electrodes on the photosensitive layer, on the surface of the photosensitive layer 2, a Metalli cal, arranged hemispherical mask having slots of 1 mm, which are cut out in a shape that the formation of the above-mentioned group of interdigital contacts allowed. First, indium is vapor-deposited through the slits of the hemispherical mask, which is a sieve for the surface of the layer, to a thickness of 0.1 μm. Subsequently, by the same mask on the In dium silver evaporated to a thickness of 0.5 microns to improve the elec tric conductivity of the interdigital contacts. At closing, the mask is carefully removed from the photosensitive layer 2 . After this operation, the alumina hemisphere 1 , on which the photosensitive layer 2 and the electrodes have been deposited, placed in an oven and heated to 160 ° C for 5 minutes, to melt the indium into the Oberflä surface of the layer 2 to enable. This process must be performed carefully to ensure that in the surface only the In and not the silver diffuser diffused, since the latter could affect the egg characteristics of the photosensitive material 2 .

Die durch diesen Prozeß erzeugte lichtempfindliche Schicht und die erwähnte besondere Geometrie der Kontakte erzeugen einen Leitungs­ widerstand ohne Belichtung zwischen den Elektroden 4a und 4b von mindestens 5 Millionen Ohm bei vollständiger Dunkelheit und einen Leitungswiderstand von 250 Ohm bei einer Belichtung mit 2500 Lux von einer Wolframlampe.The photosensitive layer produced by this process and the mentioned special geometry of the contacts produce a line resistance without exposure between the electrodes 4 a and 4 b of at least 5 million ohms in complete darkness and a line resistance of 250 ohms at a 2500 lux exposure of one tungsten lamp.

Montage des SchaltersMounting the switch

Da dieser Schaltertyp für die Verwendung bei hohen Strömen vorgese­ hen ist, ist es wünschenswert, daß der Leitungswiderstand mit Belich­ tung bei dieser Verwendung geringer als 1 Ohm ist. Hierzu wird in der vorliegenden Ausführungsform als Belichtungsquelle ein Xenon-Blitz­ licht verwendet.Because this switch type is intended for use at high currents is hen, it is desirable that the line resistance with Belich for this use is less than 1 ohm. This is in the present embodiment as an exposure source, a xenon flash used light.

Der Ausdruck "Blitzlicht" bezeichnet einen Lichtquellentyp, der opti­ sche Strahlung emittiert, wenn durch die Erregung mit einem elektri­ schen Feld ein Gas ionisiert wird.The term "flash" refers to a light source type that opti emits radiation when excited by the excitation with an electric a gas is ionized in the field.

Solche Lampen werden häufig für Pumplaser verwendet. Es ist üblich, diesen Lampentyp durch die Entladung eines Kondensators über zwei Elektroden der Lampe mit Leistung zu versorgen und die emittierte optische Strahlung durch deren Energie (Joules) zu quantifizieren. Such lamps are often used for pump lasers. It is usual, this lamp type by the discharge of a capacitor over two To supply power to the electrodes of the lamp and the emitted to quantify optical radiation by their energy (Joules).  

In der vorliegenden Erfindung werden Blitzentladungsröhren wie etwa eine Xenonlampe bevorzugt, da sie ein wirtschaftliches Mittel zur Er­ zeugung einer intensiven Belichtung darstellen. Es sind photoelektri­ sche Wirkungsgrade von 60% möglich, wobei die Steigzeit wenige Mikrosekunden beträgt, außerdem können bei Hochleistungstypen wäh­ rend mehrerer Millisekunden einige 100 Joules emittiert werden. Die Breitbandemission einer Xenon-Blitzröhre ist für viele Typen von licht­ empfindlichen Leitern geeignet und umfaßt einen Wellenlängenbereich von 200 nm bis zu mehr 1000 nm des elektromagnetischen Spektrums. Daher ermöglicht in der vorliegenden Erfindung die Verwendung die­ ses Belichtungsquellentyps eine Belichtung des lichtempfindlichen Ma­ terials mit einer sehr hohen Belichtungsstärke, so daß eine verhältnis­ mäßig hohe Leitfähigkeit des lichtempfindlichen Materials hervorgeru­ fen werden kann. Der Nachteil einer Blitzröhre besteht jedoch darin, daß sämtliche Typen eine begrenzte Lebensdauer besitzen, so daß die Anzahl der Schaltoperationen, die der Schalter ausführen kann, auf ei­ nige 100 Millionen begrenzt ist. Daher ist beabsichtigt, die Blitzröhre in künftigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch lichtemittierende Dioden zu ersetzen.In the present invention, flash discharge tubes such as a xenon lamp is preferred since it is an economical means of er production of intense light. They are photoelectric efficiencies of 60% possible, with the rise time few Microseconds, and can also be used for high performance types Several 100 joules are emitted for several milliseconds. The Broadband emission of a xenon flash tube is for many types of light sensitive conductors and includes a wavelength range from 200 nm to more than 1000 nm of the electromagnetic spectrum. Therefore, in the present invention, the use enables the This exposure source type is an exposure of the photosensitive Ma terials with a very high exposure, so that a ratio Moderately high conductivity of the photosensitive material hervorgeru can be fen. The disadvantage of a flash tube, however, is that all types have a limited life, so that the Number of switching operations that the switch can perform on ei 100 million is limited. Therefore, the flash tube is intended in future embodiments of the present invention to replace light emitting diodes.

Der für die vorliegende Ausführungsform gewählte Röhrentyp ist eine gepulste Xenonlampe mit kurzem Lichtbogen, der bei einer Rate von 50 Blitzen pro Sekunde mit jedem Blitz 0,75 J an optischer Energie er­ zeugen kann.The tube type selected for the present embodiment is one pulsed xenon lamp with short arc, which at a rate of 50 flashes per second with each flash 0.75 J of optical energy can witness.

Die Tonerde-Halbkugel 1 mit dem lichtempfindlichen Überzug 2 wird in dem halbkugelförmigen Hohlraum eines Blocks 5 aus Metall, z. B. Aluminium oder Kupfer, der als Kühlkörper wirkt, angeordnet. Zunächst wird auf die Außenseite der Tonerde-Halbkugel 1 ein Über­ zug aus einem wärmeleitenden Schmiermittel aufgestrichen, um zwi­ schen der Tonerde-Halbkugel 1 und der inneren Oberfläche des Hohl­ raums einen guten Wärmekontakt zu gewährleisten. Der Innenraum der Halbkugel kann mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit wie etwa mit flüssigem Fluorkohlenstoff gefüllt werden, um einerseits einen Überschlag zwischen den Elektroden 4a und 4b zu verhindern und an­ dererseits die Wärmeverteilung zu verbessern. Die oben beschriebene Xenon-Blitzröhre 6 wird anschließend so positioniert, daß sich der kurze Lichtbogen in der Röhre im wesentlichen im Zentrum der kreis­ förmigen Begrenzungslinie der Halbkugel befindet. Anschließend wird eine Abdeckung, die durch einen halbkugelförmigen Reflektor 7 gege­ ben ist, über der Tonerde-Halbkugel angeordnet. In Fig. 3 ist das voll­ ständig fertiggestellte Bauelement gemäß der vorliegenden Ausfüh­ rungsform dargestellt, in der sich die Lichtquelle 6 und das lichtemp­ findliche Material 2 im Inneren eines hohlen, im wesentlichen kugel­ förmigen Raums befinden.The alumina hemisphere 1 with the photosensitive coating 2 is in the hemispherical cavity of a block 5 made of metal, for. As aluminum or copper, which acts as a heat sink, arranged. First, on the outside of the alumina hemisphere 1, a coating of a thermally conductive lubricant brushed to rule between the alumina hemisphere 1 and the inner surface of the hollow space to ensure a good thermal contact. The interior of the hemisphere can be filled with an electrically insulating liquid such as liquid fluorocarbon, on the one hand to prevent flashover between the electrodes 4 a and 4 b and on the other hand to improve the heat distribution. The xenon flash tube 6 described above is then positioned so that the short arc in the tube is located substantially in the center of the circular boundary line of the hemisphere. Subsequently, a cover, which is gege ben by a hemispherical reflector 7 , placed over the alumina hemisphere. In Fig. 3, the fully constantly completed device according to the present Ausfüh tion form is shown, in which the light source 6 and the lichtemp-sensitive material 2 are inside a hollow, substantially spherical space.

Optische EigenschaftenOptical properties

Die maximale optische Ansprechempfindlichkeit liegt bei ungefähr 680 nm, wobei die Ansprechempfindlichkeit bei 830 nm 10% und bei 560 nm 20% der maximalen Ansprechempfindlichkeit beträgt, so daß ein breites Band zur Verfügung steht, das ungefähr dem Band der durch die Xenon-Blitzröhre erzeugten Belichtung entspricht.The maximum optical response is about 680 nm, with response at 830nm 10% and 560 nm is 20% of the maximum sensitivity, so that a wide band is available, which is about the volume through the xenon flash tube generated exposure corresponds.

Elektrische EigenschaftenElectrical Properties Dunkelbedingungendark conditions

Bei einer Gleichspannung von 5000 Volt, die an die Kontakte der licht­ empfindlichen Schicht angelegt wird, ist ein Strom von weniger als 240 µA zu erwarten, so daß sich ein Leitungswiderstand ohne Belichtung des Schalters ergibt, der mehr als 16 Megaohm beträgt.At a DC voltage of 5000 volts, which is connected to the contacts of the light sensitive layer is applied, a current of less than 240 uA to be expected, so that a line resistance without exposure of the switch, which is more than 16 megohms.

Der elektrische Durchbruch des lichtempfindlichen Materials tritt bei 5500 bis 6000 Volt einer Gleichspannung auf, wie sich aus Tests erge­ ben hat, die an mehreren Prüfexemplaren mit ähnlichen Kontaktspalten ausgeführt wurden. The electrical breakdown of the photosensitive material occurs 5500 to 6000 volts of a DC voltage, as can be seen from tests ben, who participated in several test copies with similar contact columns were executed.  

Belichtungsquelleexposure source

Als Belichtungsquelle wird eine Xenon-Blitzröhre verwendet, die eine optische Strahlung im Bereich zwischen 200 nm und 1000 nm des elektromagnetischen Spektrums mit einer Rate bis zu 50 Blitzen pro Sekunde und mit einer Energie von 0,75 J pro Blitz und einer Dauer von 10 ms emittiert.As the exposure source, a xenon flash tube is used which has a optical radiation in the range between 200 nm and 1000 nm of electromagnetic spectrum at a rate up to 50 flashes per Second and with an energy of 0.75 J per flash and a duration emitted by 10 ms.

Test bezüglich des ZeitansprechverhaltensTest regarding the time response behavior

Wenn an die Kontakte der lichtempfindlichen Schicht eine Gleichstrom- Vorspannung von 10 Volt angelegt wird, erzeugt die Xenon-Blitzröhre, die die obenerwähnten Spezifikationen erfüllt, in diesem 10-Volt-Vor­ spannungskreis Stromimpulse.When a direct current is applied to the contacts of the photosensitive layer Bias voltage of 10 volts, generates the xenon flash tube, which meets the above-mentioned specifications, in this 10 volt before voltage circuit current pulses.

Die Eigenschaften dieser Impulse sind die folgenden:The characteristics of these pulses are the following:

Spitzenstrom: 17,5 Ampère;
Zeit zwischen minimalem Strom und maximalem Strom, wobei der Zeitnullpunkt den Beginn des Belichtungsblitzes angibt: 4,7 µs;
Dauer, während der der Strom auf 1% des Spitzenwertes abfällt, ge­ rechnet ab dem Ende des Lichtblitzes: 9,7 µs;
geschätzter minimaler Widerstand: 0,57 Ohm.
Peak current: 17.5 amp;
Time between minimum current and maximum current, the time zero indicating the beginning of the flash: 4.7 μs;
Duration during which the current drops to 1% of the peak value, calculated from the end of the flash of light: 9.7 μs;
estimated minimum resistance: 0.57 ohms.

Vorteile gegenüber anderen elektronischen Schalterbauelementen:Advantages over other electronic switch components:

  • 1. Der Nennstrom des Schalters ist viel größer als bei anderen Typen von Halbleiter-Schaltelementen.1. The rated current of the switch is much larger than other types of semiconductor switching elements.
  • 2. Im Gegensatz zu anderen Hochleistungs-Halbleiterschaltern kann der Spannungsabfall über dem Bauelement im leitenden Zustand auf weniger als 1 Volt abgesenkt werden. 2. Unlike other high-power semiconductor switches can the voltage drop across the device in the conducting state be lowered to less than 1 volt.  
  • 3. Die Treiberschaltung ist vom Schalterbauelement vollständig elektrisch isoliert.3. The driver circuit is complete of the switch device electrically isolated.

Claims (11)

1. Elektronischer Schalter, mit einem lichtempfindlichen Halb­ leiter (2), zwei auf dessen Oberfläche angeordneten Elektroden (4a, 4b) und einer Lichtquelle (6), die im aktiven Zustand den Halbleiter (2) be­ lichtet und ihn dazu veranlaßt, zwischen den zwei Elektroden (4a, 4b) einen elektrisch leitenden Pfad zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß
der lichtempfindliche Halbleiter (2) eine gesinterte Mischung ist, die 58-72 Gewichts-% Kadmium, 14,8-21 Gewichts-% Selen, 7-15 Gewichts-% Tellur, 7-12 Gewichts-% Schwefel, 0,1-1 Gewichts-% Chlor und 0,005-0,1 Gewichts-% Kupfer umfaßt, und
die Geometrie der Elektroden (4a, 4b) auf dem Halbleiter (2) derart ist, daß die Abmessung einer jeden Elektrode (4a, 4b) in Längs­ richtung einen großen Wert besitzt und daß sich jede Elektrode (4a, 4b) von der jeweils anderen Elektrode in geringem Abstand befindet.
An electronic switch comprising a photosensitive semiconductor ( 2 ), two electrodes ( 4 a, 4 b) arranged on its surface and a light source ( 6 ) which in the active state clears the semiconductor ( 2 ) and causes it to between the two electrodes ( 4 a, 4 b) to produce an electrically conductive path, characterized in that
the photosensitive semiconductor ( 2 ) is a sintered mixture containing 58-72% by weight cadmium, 14.8-21% by weight selenium, 7-15% by weight tellurium, 7-12% by weight sulfur, 0.1% 1% by weight of chlorine and 0.005-0.1% by weight of copper, and
the geometry of the electrodes ( 4 a, 4 b) on the semiconductor ( 2 ) is such that the dimension of each electrode ( 4 a, 4 b) in the longitudinal direction has a large value and that each electrode ( 4 a, 4 b) is located at a short distance from the other electrode.
2. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (4a′, 4b′,) auf der Oberfläche des Halbleiters (2) interdigital angeordnet sind.2. Switch according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 4 a ', 4 b',) are interdigitated on the surface of the semiconductor ( 2 ). 3. Schalter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (4a, 4b) Indium und Silber umfassen.3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the electrodes ( 4 a, 4 b) comprise indium and silver. 4. Schalter gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Halbleiter die Form einer Schicht (2) hat, die auf einem elektrisch isolierenden Substrat (1) haftet.4. A switch according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the semiconductor has the form of a layer ( 2 ) which adheres to an electrically insulating substrate ( 1 ). 5. Schalter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem elektrisch isolierenden Substrat (1) und der gesinterten Halbleiterschicht (2) eine Entspannungsschicht (3) vorgesehen ist, die am Substrat (1) anhaftet und ein geschmolzenes Gemisch eines fein­ verteilten, nichtlinearen Widerstandsmaterials und eine elektrisch iso­ lierende glasförmige Glasur umfaßt. 5. A switch according to claim 4, characterized in that between the electrically insulating substrate ( 1 ) and the sintered semiconductor layer ( 2 ) an expansion layer ( 3 ) is provided which adheres to the substrate ( 1 ) and a molten mixture of a finely divided, non-linear Resistance material and an electrically iso-insulating glassy glaze comprises. 6. Schalter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Widerstandsmaterial Silizumkarbid ist.6. Switch according to claim 5, characterized in that the nonlinear resistor material is silicon carbide. 7. Schalter gemäß Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halbleiterschicht (2), das Substrat (1) und, falls vorhanden, die Entspannungsschicht (3), eine hohle Halbkugel bilden.7. Switch according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the semiconductor layer ( 2 ), the substrate ( 1 ) and, if present, the relaxation layer ( 3 ), form a hollow hemisphere. 8. Schalter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) im wesentlichen im Zentrum der kreisförmigen Begren­ zungslinie der Halbkugel (1, 2; 3) angeordnet ist.8. A switch according to claim 7, characterized in that the light source ( 6 ) is arranged substantially in the center of the circular limita tion line of the hemisphere ( 1 , 2 , 3 ). 9. Schalter gemäß Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine hohle, halbkugelförmige, reflektierende Abdeckung (7), die in Verbindung mit der hohlen Halbkugel (1, 2; 3) einen hohlen, kugel­ förmigen Raum bildet.9. A switch according to claim 7 or 8, characterized by a hollow, hemispherical, reflective cover ( 7 ), which forms in connection with the hollow hemisphere ( 1 , 2 , 3 ) a hollow, spherical space. 10. Schalter gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) eine intensive elektroma­ gnetische Strahlung mit einer Frequenz erzeugt, auf die der lichtemp­ findliche Halbleiter (2) anspricht.10. Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the light source ( 6 ) generates an intense electromagnetic radiation with a frequency responsive to the lichtemp sensitive semiconductor ( 2 ). 11. Schalter gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) eine Xenon-Blitzlampe ist.11. A switch according to claim 10, characterized in that the light source ( 6 ) is a xenon flash lamp.
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