DE639853C

DE639853C - Lichtelektrische Anordnung zur Betaetigung elektrischer Schaltvorgaenge

Info

Publication number: DE639853C
Application number: DEB150614D
Authority: DE
Original assignee: CARL KRUG DR ING; WILHELM BIEBER DR
Current assignee: CARL KRUG DR ING; WILHELM BIEBER DR
Priority date: 1931-06-18
Filing date: 1931-06-18
Publication date: 1937-01-13

Description

Lichtelektrische Anordnung zur Betätigung elektrischer Schaltvorgänge Die Erfindung betrifft eine lichtelektrische Anordnung zur Betätigung elektrischer Schaltvorgänge durch verschiedenfarbiges Licht. Zwei oder mehrere Sperrschichtphotozellen sind hierbei derart geschaltet, daß. die Anordnung nur empfindlich ist für Licht bestimmter Farben, für zusammengesetztes Licht dagegen unempfindlich.
Es ist bekannt, daß bei Vorderwandsperrschichtlichtzellen die Elektronen aus dem Halbleiter in die vom Licht durchsetzte Elektrode übertreten, während bei den Zellen mit Hinterwandeffekt die Elektronen in Richtung des Lichtes in die hinter der Halbleiterschicht sich befindende Elektrode befördert werden. Schaltet man nun eine Vorderwandzelle gegen eine Hinterwandzelle geeigneter Abmessungen, so erhält man eine resultierende Photospannung von der Größe Null, wenn weißes Licht die Zellen trifft. Nun ist aber beispielsweise bei den Oxydulzelllen das Maximum der spektralen Empfindlichkeit bei der Hinterwan.dzelle im Roten, bei der Vorderwandzelle mit Goldhaut im Grünen gelegen. Belichtet man daher eine Kombination solcher Zellen, die mit weißem Licht keine Photospannung liefert, mit rotem oder grünem Licht, so wird die eine öder die andere Zelle allein oder überwiegend Photospannung liefern.
Zwei oder mehrere Lichtzellen verschiedener spektraler Empfindlichkeit können also erfindungsgemäß so bemessen und geschaltet werden, daß die Anordnung mit weißem Licht keinen oder nur einen geringfügigen Photostrom liefert,-während sie auf Licht bestinunter Frequenz, bestimmter Frequenzen oder auf eine bestimmte Aufeinanderfolge verschiedener Frequenzen anspricht. Ungefährdet durch Tageslicht (u. dgl.) können dann an nahem oder fernem, ruhendem oder bewegtem Orte wahlweise Schaltvorgänge ausgelöst werden. Besonders einfach gestaltet sich eine solche Anordnung, wenn man, wie die Abbildung es zeigt, eine Sperrschichtzelle mit Vorderwandeffekt Z' und eine solche mit Hinterwandeffekt Z kombiniert. Es bedeutet dann i bzw i' die Trägerelektrode der Halbleiters,ChlCht 2 bzw. 2', 3 bzw. 3' sind die Gegenelektroden; q bzw. q.' kennzeichnen die Lage der Sperrschicht. Bei der Zelle Z' ist i', bei Z ist 3 lichtdurchlässig ausgebildet. Die Pfeile in 2 bzw. 2' geben .die jeweilige Elektronenrichtung an. Bei entsprechender Dimensionierung der Zellen Z und Z' haben die Punkte A und B gleiches Potential. Wird, wenn, beispielsweise Oxydulzellen angenommen werden, mit rotem Licht belichtet, so wird A negativ, B positiv, bei Belichtung mit grünem Licht A positiv, B negativ.
Die Abbildung, welche ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Lichtzelllenschaltung darstellt, legte den Gedanken nahe, an Stelle der getrennten Halbleiterschichten 2 und. 2' eine einzige zu verwenden, die auf beiden Seiten je -eine Sperrschicht (q. bzw. q.' der Abbildung) trägt. Die der Schicht q. entsprechende Sperrschicht liefert dann, wie in dem Falle der Abbildung, den Hinterwandeffekt, die der Schicht q.' entsprechende SpeM-

schicht den Vorderwandeffekt. Es mußj#,'" - `

bei Zelle Z der Abbildung, dafür ges'-rgt'i`

daß langwelliges Licht zu der Sperrscin : k

(die " q. entspricht) vordringen kann. Erf#t

dungsgemäß ist außerdem, wie oben für zwei getrennte Zellen ausgeführt, eine Abgleichung beider Effekte vorzunehmen, so daß weißes Licht keinen Photostrom liefert. Wird auf diese Weise ein und dieselbe Halbleiterschicht sowohl für einen Vorderwandeffekt als auch für einen Hinterwandeffekt benutzt, so sind gleichzeitig auch die beiden bei Belichtung mit weißem Licht erhaltenen Photoströme erfindungsgemäß gegengeschaltet.
Während man bei den üblichen Zellen darauf bedacht ist, nur eine Sperrschicht zu haben, sind bei einer erfindungsgemäßen Zelle zwei Sperrschichten vorhanden. Wird die vordere Metallhaut mit zusammengesetztem Licht belichtet, so wirkt sich der kurzwellige Anteil des Lichtes an der vorderen, der langwellige an der hinteren Sperrschicht aus.
Die erfindungsgemäßen Schaltungen haben nichts zu tun mit Anordnungen von Zellen gleicher spektraler Empfindlichkeit, wie sie zu photometrischen Zwecken gebraucht werden. Diese Anordnungen können ebenfalls unabhängig- sein vom Tageslicht, aber sie sprechen auch nicht an, wenn die Zellen gleichzeitig mit farbigem Licht belichtet werden im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Anordnungen.
Die Bedeutung der Erfindung liegt in dem Nutz gegen die Einwirkung des weißen # chtes natürlicher oder künstlicher Licht-@uellen und in der hohen Sicherheit, die dadurch gegeben ist, daß man einen Schaltvorgang unabhängig von einer zeitlich bestimmten Aufeinanderfolge von Belichtungen mit verschiedenfarbigem Licht auslösen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Lichtelektrische Anordnung zur Betätigung elektrischer Schaltvorgänge durch verschiedenfarbiges Licht, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sperrschichtphotozellen oder zwei Gruppen von solchen Zellen so geschaltet und angeordnet sind, daß die Photoeffekte der beiden Zellen oder Gruppen bei Beleuchtung von derselben Seite entgegengesetzt und derart wirken, daß die Anordnung auf Licht bestimmter Farben anspricht, nicht aber auf zusammengesetztes Licht.
2. Anordnung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbleiterschicht mit zwei Sperrschichten derart versehen ist, daß bei Beleuchtung der Zelle von ein und derselben Seite die eine Sperrschicht den Vorderwandeffekt und die andere den Hinterwandeffekt liefert.