DE814486C - Semiconductor amplifier - Google Patents

Semiconductor amplifier

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DE814486C
DE814486C DEP40682A DEP0040682A DE814486C DE 814486 C DE814486 C DE 814486C DE P40682 A DEP40682 A DE P40682A DE P0040682 A DEP0040682 A DE P0040682A DE 814486 C DE814486 C DE 814486C
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DE
Germany
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plate
contacts
electrical connection
opposite
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DEP40682A
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German (de)
Inventor
Robert Lee Wallace Jr
Winston Edward Kock
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AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
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Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. SEPTEMBER 1951ISSUED SEPTEMBER 24, 1951

p 40682 VIIIc I 2igDp 40682 VIIIc I 2igD

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

HalbleiterverstärkerSemiconductor amplifier

ist in Anspruch genommenis used

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Maßnahmen zur Steuerung elektrischer Signale, die Halbleiter benutzen, sowie auf Übertragungssysteme, die solche Elemente enthalten.
Ein I lauptziel der Erfindung besteht in der Schaffung neuer und verbesserter Mittel und Verfahren, um elektrische Signale zu steuern, z. B. zu verstarken, zu erzeugen und zu modulieren.The invention relates to methods and measures for controlling electrical signals using semiconductors and to transmission systems containing such elements.
A primary object of the invention is to provide new and improved means and methods for controlling electrical signals, e.g. B. to amplify, generate and modulate.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der ίο Verbesserung der mechanischen und betrieblichen Stabilität von solchen elektrischen Übertragungsvorrichtungen, die einen Körper aus Halbleitermaterial enthalten.Another object of the invention is to improve the mechanical and operational Stability of such electrical transmission devices that have a body of semiconductor material contain.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf einen Körper aus Halbleitermaterial, Mittel zur Herstellung elektrischer Kontakte an zwei Teilen dieses Körpers, und zwar auf entgegengesetzten Seiten desselben, Mittel zur Anbringung eines dritten elektrischen Anschlusses an einen anderen Teil des Körpers zwischen den genannten Teilen, und Schaltungsmitteln, einschließlich Energiequellen, wodurch der Einfluß des dritten Anschlusses so gestaltet werden kann, daß er den Stromfluß zwischen den anderen Anschlüssen steuert.Another feature of the invention relates to a body of semiconductor material, means for making electrical contacts on two parts of this body, on opposite sides Sides of the same, means for attaching a third electrical connector to another Part of the body between said parts, and circuit means, including energy sources, whereby the influence of the third port can be designed to the Controls current flow between the other connections.

Die Erfindung betrifft also einen Halbleiterkörper, der für Spannungs- und Kraftverstärkung angewandt werden kann, wenn Mittel vorgesehen sind, die gestatten, mit Hilfe einer Eingangselektrode oder Anregungselektrode (Anregekontakt), Strom bei verhältnismäßig niedriger Spannung in den Körper einzuführen und mit Hilfe einer Aus-The invention thus relates to a semiconductor body which is used for voltage and force amplification can be used if means are provided which allow using an input electrode or excitation electrode (excitation contact), current at relatively low voltage in introduce the body and with the help of an

gangselektrode oder Abnehmerelektrode (Abnahmekontakt) von dem Körper bei verhältnismäßig hoher Spannung Strom abzunehmen.output electrode or pick-up electrode (pick-up contact) from the body at relatively high Voltage to decrease current.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht im Aufbau für die Anbringung eines Halbleiterkorpers zwischen Spitzenkontakten, derart, daß auf entgegengesetzten Flächen des Körpers im wesentlichen kolineare Kontakte entstehen, so daß die eine Hälfte des Aufbaus ein Spiegelbild der anderen ίο Hälfte darstellt.Another feature of the invention is the structure for mounting a semiconductor body between tip contacts such that on opposite surfaces of the body essentially Collinear contacts are created so that one half of the structure is a mirror image of the other ίο represents half.

Ein anderes Merkmal der Erfindung umfaßt eine schwingungsfähige Schaltungsanordnung, die aus einem leitenden Körper besteht sowie aus Mitteln, um an voneinander getrennten Teilen des Körpers Anschlüsse herzustellen, wobei der Aufbau des Körpers so gewählt und die Anschlüsse so angeordnet sein können, daß eine Selbsterregung erreicht λγ-ird, ohne daß für diesen Zweck eine weitere Vorsorge für eine vom Ausgang zum Eingang führende ao Verbindung zu treffen ist.Another feature of the invention comprises an oscillatory circuit arrangement consisting of a conductive body as well as means to attach to separate parts of the body Establish connections, the structure of the body being chosen and the connections so arranged can be that a self-excitation is reached λγ-λ, without any further provision for this purpose for an ao connection leading from the output to the input is to be made.

Ein anderes Merkmal der Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, die eine radial und axial symmetrische Scheibe aus Halbleitermaterial enthält, die in einem leitenden Gehäuse angebracht ist und as mit letzterem leitend verbunden ist und außerdem gleiche leitende Elemente aufweist, die auf entgegengesetzten Seiten, und zwar im wesentlichen in der Scheibenachse, mit der Scheibe Kontakt machen. Ein solcher Aufbau bewirkt eine Abschirmung zwischen den Kontakten auf den entgegengesetzten Scheibenseiten; es eignet sich infolge seiner Symmetrie für die Anwendung bei sehr hohen Frequenzen, wo solche Gestaltungen von Bedeutung sind.Another feature of the invention relates to an arrangement that is radially and axially symmetrical Contains wafer of semiconductor material, which is mounted in a conductive housing and as is conductively connected to the latter and also has the same conductive elements on opposite sides, essentially in the disc axis, make contact with the disc. Such a structure creates a shield between the contacts on the opposite disc sides; it is suitable because of its symmetry for use at very high frequencies where such designs are important.

Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung, und zwar in Verbindung mit einer Anordnung, die einen Körper aus Halbleitermaterial, Kontaktstellen an entgegengesetzten Flächen dieses Körpers und eine dritte Anschlußstelle an der Peripherie des Körpers aufweist, ist der Körper auf einer der oder beiden entgegengesetzten Seiten mit Aushöhlungen oder Vertiefungen versehen. Auf diese Weise wird ein Bereich (eine zentrale Zone) geschaffen, der bzw. die die für den Betrieb der Anordnung erforderliche Dicke besitzt. Zugleich wird ein stabiler Aufbau erreicht, der es ermöglicht, die gewünschte Kolinearität der entgegengesetzt liegenden Kontakte zu verwirklichen.According to yet another feature of the invention, in conjunction with an arrangement the one body made of semiconductor material, contact points on opposite surfaces of this Body and a third connection point on the periphery of the body, the body is on one of the or both opposite sides is provided with cavities or depressions. on in this way an area (a central zone) is created which is responsible for the operation of the Arrangement has the required thickness. At the same time, a stable structure is achieved that enables to realize the desired colinearity of the opposing contacts.

Die vorgenannten und noch weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich vollständiger und klarer aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele; es zeigt The foregoing and other objects and features of the invention will appear more fully and more clearly from the following description of the exemplary embodiments illustrated in the drawing; it shows

Fig. ι einen Längsschnitt durch eine Übertragungsausführungsform der Erfindung mit HaIbleiterkörper, Fig. Ι a longitudinal section through a transmission embodiment the invention with semiconductor body,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,FIG. 2 shows a section along line 2-2 of FIG. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt,3 shows another embodiment of the invention in longitudinal section,

Fig. 4 ein Schaltungsbild, welches eine Verwendungsart von Vorrichtungen nach Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht,4 is a circuit diagram showing a type of use of devices according to FIGS. 1, 2 and Fig. 3 illustrates

Fig. 5 ein Schnittbild von einer anderen Vorrichtung mit scheibenförmigem Halbleiterkörper, Fig. 6 Ansicht und teilweisen Schnitt einer der Fig. 5 ähnlichen Vorrichtung, wobei eine abweichende Form für den Halbleiterkörper gewählt ist,Fig. 5 is a sectional view of another device with a disk-shaped semiconductor body, FIG. 6 a view and partial section of one of the A device similar to FIG. 5, with a different shape selected for the semiconductor body is,

Fig. 7 die schematische Darstellung der Anwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Schnittbild einer Vorrichtung ähnlich Fig. 5 und 6.7 shows the schematic representation of the application of a device according to the invention the sectional view of a device similar to FIGS. 5 and 6.

Anordnungen, mit denen sich die Erfindung beschäftigt, enthalten einen Körper aus Halbleitermaterial, an welchen drei oder mehr voneinander getrennte Anschlüsse angebracht sind. Bei den in Fig. ι bis 4 gezeigten Vorrichtungen besteht der Körper aus einer Platte oder einem Keil, an welchem an im wesentlichen gegenüberliegenden Punkten auf entgegengesetzten Flächen zwei Anschlüsse angebracht sind, während der dritte Anschluß an einer Kante oder an der Grundfläche vorgesehen, ist. Wenn an einer der gegenüberliegenden Anschlußstellen, nämlich am Anregekontakt, Strom durch eine niedrige Impedanz eingeleitet wird, und zwar durch Anlegen einer verhältnismäßig niedrigen Spannung zwischen dem Anregekontakt und dem dritten oder Grundanschluß, und Strom an der anderen der gegenüberliegenden Anschlußstellen, nämlich am Abnahmekontakt, durch eine hohe Impedanz entnommen wird, indem man eine verhältnismäßig hohe Spannung zwischen Abnahmekontakt und Grundanschluß anlegt, so wird eine Leistungsverstärkung erzielt. Arrangements with which the invention is concerned contain a body of semiconductor material, to which three or more separate connections are attached. The in Fig. Ι to 4 shown devices, the body consists of a plate or a wedge on which two connections at substantially opposite points on opposite surfaces are attached, while the third connection is provided on an edge or on the base. If at one of the opposite connection points, namely at the excitation contact, current through a low impedance is introduced by applying a relatively low one Voltage between the pickup contact and the third or ground connection, and current at the other the opposite connection points, namely at the pick-up contact, due to a high impedance is taken by placing a relatively high voltage between the pick-up contact and the ground connection is applied, a gain in power is achieved.

Bei Vorrichtungen dieser Art besteht anscheinend sowohl am Anregekontakt als auch am Abnahmekontakt eine Halbleiterbedingung oder eine solche von hoher Impedanz, welche es dem Strom ermöglicht, in einer Richtung relativ leicht und in der anderen Richtung relativ schwer zu fließen. Nach einer Hypothese besteht zwischen dem Hauptkörper aus Halbleitermaterial und einer Materialzone von entgegengesetzter Art Leitfähigkeit, die den Anregekontakt oder Abnahmekontakt umgibt, eine Hemmung. Dieses Material würde beispielsweise vom P-Typ sein, wenn der Hauptkörper vom iV-Typ wäre. Dieser Wechsel in der Art der Leitfähigkeit könnte auf einem Wechsel bezeichnender Unreinigkeiten durch Materialaustausch zwischen dem Kontaktpunkt und dem Körper während des Stromdurchgangs beruhen. Was aber immer der Grund für das Vorhandensein dieser Hemmung an den Anrege- und Abnahmekontakten sein mag, ihr Bestehen ist mit den betriebsmäßigen Tatsachen verbunden, die Vorrichtungen dieser Art eigen sind.In devices of this type, there appears to be both the pick-up contact and the pick-up contact a semiconductor condition or one of high impedance which allows the current to relatively easy to flow in one direction and relatively difficult to flow in the other. To one hypothesis exists between the main body of semiconductor material and a material zone of of the opposite type of conductivity surrounding the pick-up contact or the pick-up contact, one Inhibition. For example, this material would be P-type if the main body were iV-type were. This change in the type of conductivity could be due to an alternation of significant impurities by material exchange between the contact point and the body during the passage of the current are based. Whatever the reason for the existence of this inhibition in the stimulus and acceptance contacts, its existence is connected with the operational facts peculiar to devices of this type.

Der am Anregekontakt eingeleitete Strom fließt in der Richtung der leichten Strömungsmöglichkeit durch die Hemmungszone am Anregekontakt, und zwar infolge des Spannungsabfalls, der in der geeigneten Weise quer durch diese Hemmungszone besteht. Für einen Körper vom iV-Typ ist die Vorspannung des Anregekontakts gewöhnlich eine positive, um dieses Ergebnis zu schaffen; in einigen Fällen aber kann die Vorspannung leicht negativ sein, wenn ein innerer Spannungsabfall, nämlich vom Anregekontakt—Abnahmekontaktbereich zum Grundbereich in der Weise besteht, daß der Span-The current introduced at the pickup contact flows in the direction of the easy flow possibility through the inhibition zone at the pickup contact, due to the voltage drop that occurs in the appropriate Way across this inhibition zone. For an iV-type body, the bias is stimulating contact is usually a positive one in order to achieve this result; in some In cases, however, the bias voltage can be slightly negative if there is an internal voltage drop, namely from the excitation contact-decrease contact area to the base area in such a way that the

n'ungsabfall durch die Hemmungszone des Anregekontakts noch in der Richtung des leichten Stromflusses verläuft. Die Abnahmekontaktspannung wird in der Richtung des schwierigen Stromflusses angelegt; sie wird daher verhältnismäßig hoch sein, um einen Strom durchzulassen, der mit dem am Anregekontakt eingeführten Strom vergleichbar ist.The voltage drop through the inhibition zone of the pickup contact still in the direction of the slight current flow runs. The pick-up contact voltage is applied in the direction of the difficult current flow; it will therefore be relatively high in order to allow a current to pass through that corresponds to that at the starting contact imported electricity is comparable.

Als Halbleitermaterialien für Vorrichtungen nach der Erfindung haben sich z. B. Germanium undAs semiconductor materials for devices according to the invention, for. B. germanium and

ίο Silicium mit geringem Gehalt an bezeichnenden Unreinigkeiten als brauchbar erwiesen, die einen Weg zur Bestimmung der Art der Leitfähigkeit des Halbleitermaterials beherrschen (entweder den iV-Typ oder den P-Typ). Der Typ der Leitfähigkeit kann auch in an sich bekannter Weise durch Energiebeziehung innerhalb des Halbleiters bestimmt werden.ίο silicon with a low content of significant Impurities proven to be useful providing a way of determining the nature of the conductivity of the Mastery of semiconductor material (either the IV-type or the P-type). The type of conductivity can also be determined in a manner known per se by the energy relationship within the semiconductor will.

Die Bezeichnungen Ar-Typ und P-Typ werden Halbleitermaterialien zugelegt, welche das Bestreben haben, Strom leicht durchzulassen, wenn das Material negativ bzw. positiv ist mit Bezug auf einen leitenden, daran angelegten Kontakt dagegen den Strom schwieriger durchzulassen, wenn das Umgekehrte der Fall ist, und welche auch mit HaIleffekten und thermoelektrischen Effekten verbunden sind.The terms A r -type and P-type are added to semiconductor materials which tend to easily pass current when the material is negative or positive with respect to a conductive contact applied to it, on the other hand, it is more difficult to pass the current when the reverse is true Case, and which are also associated with shark effects and thermoelectric effects.

Der Ausdruck bezeichnende Unreinigkeiten ist hier für die Benennung soldier Unreinigkeiten gebraucht, welche die elektrischen Charakteristiken1 des Materials beeinflussen, wie z.B. den spezifischen Widerstand, Lichtempfindlichkeit, Gleichrichtung1 u. dgl., und sich von anderen Unreinigkeiten abheben, die keinen erkennbaren Einfluß auf diese Charakteristiken haben.The term significant impurities is used here to denote those impurities which affect the electrical characteristics 1 of the material, such as resistivity, photosensitivity, rectification 1 and the like, and stand out from other impurities which have no discernible influence on them Have characteristics.

Die Bezeichnung Unreinigkeiten soll sowohl absichtlich zugegebene Bestandteile als auch irgendwelche im Grundmaterial, wie es in der Natur gefunden wird oder im Handel greifbar ist, enthaltene Bestandteile umfassen. Germanium und Silicium sind solche Grundmaterialien, welche zusammen mit einigen typischen Unreinigkeiten bei der Beschreibung von erläuternden Beispielen der Erfindung erwähnt werden. Kristallgitterfehler, Zf B. leere Gitterlagen und zwischenräumliche Atome, sofern sie bewirken, daß bewegliche Ladungsträger gebildet werden, sollen in dem Begriff bezeichnende Unreinigkeiten mit umfaßt sein. Kleine Mengen von Unreinigkeiten, wie Phosphor in Silicium, und Antimon und Arsen in Germanium, werden Spender-Unreinigkeiten genannt, weil sie zur Leitfähigkeit des Grundstoffs beitragen, indem sie an ein nicht volles Leitfähigkeitleistungsband in dem Grundmaterial Elektronen spenden. Die gespendeten negativen Elektronen bilden in einem solchen Fall die Stromträger, und man sagt, daß das Material und seine Leitfähigkeit von N-Typ sind. Kleine Mengen anderer Unreinigkeiten, z.B. Bor in Silicium und Aluminium in Germanium, werden Nehmer-Unreinigkeiten genannt, weil sie zur Leitfähigkeit beitragen, indem sie von den Atomen des Grundmaterials in dem vollen Band Elektronen aufnehmen. Eine solche Aufnahme hinterläßt Lücken oder Löcher in dem vollen Band.The term impurities is intended to encompass both intentionally added ingredients and any ingredients found in the base material as found in nature or as commercially available. Germanium and silicon are those basic materials which, along with some typical impurities, are mentioned in the description of illustrative examples of the invention. Crystal lattice defects, e.g. empty lattice layers and interstitial atoms, insofar as they cause mobile charge carriers to be formed, should be included in the term significant impurities. Small amounts of impurities, such as phosphorus in silicon, and antimony and arsenic in germanium, are called donor impurities because they add to the conductivity of the base material by donating electrons to an imperfect conductivity performance band in the base material. In such a case, the donated negative electrons form the current carriers and the material and its conductivity are said to be of the N- type. Small amounts of other impurities, for example boron in silicon and aluminum in germanium, are called taker impurities because they contribute to conductivity by picking up electrons from the atoms of the base material in the full band. Such a recording leaves gaps or holes in the solid tape.

Durch Auswechslung der in dem vollen Band verbleibenden Elektronen bewegen sich diese positiven Lücken wirksam rundherum und bilden die Stromträger; man sagt, das Material und seine Leitfähigkeit sind vom P-Typ. Der Ausdruck Fehlerprozeß kann auch für die Art Leitfähigkeit angewandt werden. Eine weitere Erläuterung von Halbleitern der angegebenen Art findet sich in der Literatur, z. B. in „Crystal Rectifiers" von H. C. Torr ey und C. A. Wh i t m e r , Band 15 der M. J. T. Radiation Laboratory Series, die von Mc G r a w - H i 11 1948 veröffentlicht worden sind.By exchanging the electrons remaining in the full band, these positive ones move Gaps effective all around and form the current carriers; they say the material and its conductivity are of the P-type. The term failure process can also be used for the type of conductivity. A further explanation of semiconductors of the type specified can be found in the literature, e.g. B. in "Crystal Rectifiers" by H. C. Torr ey and C. A. Wh i t m e r, Volume 15 of the M. J. T. Radiation Laboratory Series, by Mc G r a w - H i 11 Published in 1948.

Verfahren zur Herstellung von Silicium jedes Leitfähigkeitstyps oder eines Siliciumkörpers, der beide Typen aufweist, sind bekannt. Solche Materialien sind geeignet zur Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung. Germaniummaterial kann auch in jedem Leitfähigkeitstyp hergestellt werden oder in Körpern, die beide Typen enthalten, und es kann so behandelt werden, daß es befähigt ist, hohen Spannungen in der Umkehrrichtung vom Gesichtspunkt der Gleichrichtung standzuhalten.Process for the manufacture of silicon of any conductivity type or a silicon body comprising having both types are known. Such materials are suitable for use in conjunction with the present invention. Germanium material can also be made in any conductivity type or in bodies containing both types, and it can be treated to be empowered is to withstand high voltages in the reverse direction from the rectification point of view.

Der Ausdruck Hemmung oder elektrische Hemmung, wie er in der Beschreibung und Erläuterung der Vorrichtungen gemäß der Erfindung gebraucht ist, bezieht sich auf das hohen Widerstand bildende, zwischenflächige Verhalten zwischen in Berührung stehenden Halbleitern von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp oder zwischen einem Halbleiter und einem metallischen Leiter, wobei Strom relativ leicht in einer Richtung und relativ schwer in der anderen Richtung fließt.The term inhibition or electrical inhibition as used in the description and explanation of the devices according to the invention is used, relates to the high resistance forming, interfacial behavior between contacting semiconductors of opposite conductivity type or between a semiconductor and a metallic conductor, where current is relative flows easily in one direction and relatively difficult in the other.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 einen Block aus Isoliermaterial, z. B. einem der plastischen oder keramischen Materialien; in dem Block sind ein Halbleiterkörper 11 und Kontaktglieder 12 und 13 befestigt. Der Körper 11 kann auf einem Stutzen oder Bolzen 14 angebracht sein und die Kontakte 12 und 13 auf Stutzen oder Bolzen 15 bzw. 16. Der Bolzen 14 sitzt passend in einer seitlichen Bohrung des Körpers 10. Die Bolzen 15 und 16 sitzen ebenfalls passend in einer durchgehenden Längsbohrung des Blocks. Jeder Bolzen kann nach geeigneter Einstellung in seiner Lage mittels einer Feststellschraube 17 gesichert werden.With reference to Figures 1 and 2, 10 denotes a block of insulating material, e.g. B. one of the plastic or ceramic materials; A semiconductor body 11 and contact members 12 and 13 are fastened in the block. The body 11 can be mounted on a socket or bolt 14 and the contacts 12 and 13 on socket or bolts 15 or 16. The bolt 14 fits in a lateral bore of the body 10. The bolts 15 and 16 also fit in a through longitudinal drilling of the block. After a suitable setting, each bolt can be secured in its position by means of a locking screw 17.

Der Halbleiterkörper 11 kann die Form eines Keils haben, wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, oder gemaß Fig. 5 bis 7 scheibenförmig sein; es wäre auch möglich, ihn als dünne Platte oder Tafel ohne Verjüngung auszubilden. Dieser Körper kann am Ende des Bolzens 14 in irgendeiner geeigneten Weise gesichert werden. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, die Grundfläche des Körpers 11 mit einem metallischen Film, z.B. einem galvanischen Kupferüberzug, zu versehen und ihn dann in einen Schlitz des Bolzens 14 einzulöten. Die Kontaktelemente 12 und 13 können S-förmige Kontaktfedern sein, wie sie bei Kristallgleichrichtern verwendet werden. Ein geeignetes Material für diese Kontakte ist Phosphorbronze. Diese Kontaktfedern können in Locher an den Enden der Bolzen 15 bzw. 16 eingelötet werden. Die Bolzen 14, 15 und 16 können aus Nickel oder einem anderen geeigneten Metall gefertigt sein.The semiconductor body 11 can have the shape of a wedge, as shown in FIGS. 1 to 4, or, as shown in FIGS. 5 to 7, be disk-shaped; it would also be possible to design it as a thin plate or sheet without a taper. This body can be secured to the end of the bolt 14 in any suitable manner. One possibility for this is to provide the base area of the body 11 with a metallic film, for example a galvanic copper coating, and then to solder it into a slot in the bolt 14. The contact elements 12 and 13 can be S-shaped contact springs, such as those used in crystal rectifiers. A suitable material for these contacts is phosphor bronze. These contact springs can be soldered into holes at the ends of the bolts 15 and 16, respectively. The bolts 14, 15 and 16 can be made of nickel or some other suitable metal.

Die Zusammensetzung der Vorrichtung nach Fig. ι und 2 geschieht durch Einpressung der Bolzen 15 und 16 in den Block, bis sich die Kontaktspitzen fast treffen. Die Kontaktspitzen können durch dieöffnung 18 in die richtigeLage eingestellt werden. Dann wird der Bolzen 14 in seine Öffnung eingesetzt, bis der Körper 11 sich in der geeigneten Stellung zwischen den Kontakten 12 und 13 befindet; hierauf wird der Bolzen 14 durch die zugehörige Feststellschraube gesichert. Die Bolzen 15 und 16 können anschließend jeder für sich genügend vorgeschoben werden, um an gegenüberliegenden Seiten des Körpers 11 geeigneten Kontakt zu machen. Um festzustellen, daß ein geeigneter Kontakt durch jede Kontaktspitze mit dem Halbleiter hergestellt ist, wird ein Oszilloskop oder ein anderes geeignetes Anzeigegerät an die Vorrichtung angeschlossen und zwischen jedem Kontakt und dem Körper eine Wechselspannung angelegt. Ein BolzenThe assembly of the device according to FIGS. 1 and 2 is done by pressing in the bolts 15 and 16 into the block until the contact tips are almost hit. The contact tips can be adjusted in the correct position through the opening 18 will. Then the bolt 14 is inserted into its opening until the body 11 is in the appropriate Position between the contacts 12 and 13 is located; then the bolt 14 is through the associated Locking screw secured. The bolts 15 and 16 can then each suffice for themselves are advanced to make appropriate contact on opposite sides of the body 11 do. To determine that proper contact is made through each contact tip with the semiconductor is established, an oscilloscope or other suitable display device is connected to the device and an alternating voltage is applied between each contact and the body. A bolt

ao wird vorgeschoben, bis eine Gleichrichtercharakteristik angezeigt wird, die erkennen läßt, daß der Kontakt hergestellt ist. Der Bolzen wird dann leicht weiter vorwärtsgedreht, um einen ausreichenden, den Kontakt auf rechterhaltenden Federdruck siehe rzustellen. Bei Vorrichtungen, die im folgenden näher beschrieben sind, beträgt die zusätzliche Vorwärtsbewegung etwa 0,076 mm. Die andere Spitze wird dann in ähnlicher Weise eingestellt. Nachdem die richtige Einstellung durchgeführt ist, werden die Bolzen 15 und 16 mittels ihrer Feststellschrauben eingespannt. ao is advanced until a rectifier characteristic is displayed which indicates that contact has been made. The bolt is then turned slightly further forwards in order to establish sufficient spring pressure to maintain the contact on the right. In devices, which are described in more detail below, the additional forward movement is approximately 0.076 mm. The other tip is then adjusted in a similar manner. After the correct setting has been made, the bolts 15 and 16 are clamped by means of their locking screws.

Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung besitzt einen metallischen Zylinder 20, der aus nickelplattiertem Messing oder einem anderen geeigneten leitenden Material bestehen kann. Der Halbleiterkörper 21, der ähnlich dem Körper 11 nach Fig. 1 sein kann, ist z. B. mittels eines metallischen Überzugs und eines Lotes an einem Metallring 22 befestigt. Der Ring 22, der aus Messing bestehen kann, ist zentral in den Zylinder 20 eingepaßt. Die als Kontaktträger dienenden Bolzen 23 und 24 sind in zylindrischen Isolierblöcken 25 bzw. 26 befestigt. Die Bolzen 23 und 24 können aus Nickel bestehen und die zylindrischen Blöcke 25 und 26 aus keramischem Material. Die Kontakte 27 und 28, die man ähnlich den Kontaktfedern 12 und 13 nach Fig. 1 ausführen kann, können an den Bolzen 23 und 24, z. B. durch Einlötung in axiale Löcher, an den Enden dieser Bolzen befestigt werden.The device shown in Fig. 3 has a metallic cylinder 20 made of nickel-plated Brass or some other suitable conductive material. The semiconductor body 21, which is similar to the body 11 of FIG can be, is z. B. attached to a metal ring 22 by means of a metallic coating and a solder. The ring 22, which can be made of brass, is fitted centrally into the cylinder 20. the Bolts 23 and 24 serving as contact carriers are fastened in cylindrical insulating blocks 25 and 26, respectively. The bolts 23 and 24 can consist of nickel and the cylindrical blocks 25 and 26 of ceramic Material. The contacts 27 and 28, which are similar to the contact springs 12 and 13 according to FIG. 1 can perform, can on the bolts 23 and 24, for. B. by soldering in axial holes to the Ends of these bolts are attached.

Diese Vorrichtung kann dadurch zusammengebaut werden, daß man den Ring 22 und den Halbleiter 21 in den Zylinder 20 bis in eine im wesentlichen zentrale Stellung hineindrückt. Dann werden die Blöcke 25 und 26 in die entsprechenden Enden des Zylinders eingepaßt und vorgeschoben, bis mittels der Kontaktfedern 27 und 28 der Kontakt an den entgegengesetzten Seiten des Körper 21 hergestellt ist. Durch eine Öffnung, ähnlich der Öffnung 18 in Fig. i, kann man diesen Vorgang beobachten und etwaige Justierungen vornehmen. Ein Prüfkreis mit geeigneten Anzeigemitteln kann auch Anwendung finden, um kenntlich zu machen, wenn die richtige Einstellung durchgeführt ist.This device can be assembled by having the ring 22 and the semiconductor 21 presses into the cylinder 20 up to a substantially central position. Then will blocks 25 and 26 fitted into the respective ends of the cylinder and advanced until the contact is established on the opposite sides of the body 21 by means of the contact springs 27 and 28 is. This process can be observed through an opening similar to opening 18 in FIG and make any adjustments. A test circuit with suitable display means can also be used to indicate when the correct setting has been made.

Die verjüngten Körper aus Halbleitermaterial, wie die Körper 11 und 21 nach Fig. 1 bzw. 3, oder eine nicht verjüngte Platte aus solchem Material können für ihre Verwendung in folgender Weise vorbereitet werden: Ein Stück Halbleitermaterial, ζ. B. Germanium, das von einem nach bekannten und früher beschriebenen Verfahren hergestellten Block geschnitten ist, kann feucht auf Maß geschliffen werden, und zwar auf einer Polierscheibe, ζ. Β. einer Glaspolierscheibe unter Verwendung eines geeigneten Polierpulvers von etwa der durch ein 280-Maschen-Sieb durchgehenden Korngröße; die Fertigbehandlung erfolgt mit Polierpulver aus einem 600-Maschen-Sieb. Nach der Formung der Platte oder des Keils wird der Körper in einer Lösung geätzt, die aus 10 ecm konzentrierter Salpetersäure, 5 ecm konzentrierter Flußsäure und 10 ecm einer Lösung mit 200 mg Kupfernitrat besteht. Die Ätzungsdauer kann zwischen 30 Sekunden bis zu 10 Minuten betragen. Der geätzte Körper kann mit Wasser berieselt und danach mit Alkohol bespült werden; anschließend trocknet er an der Luft.The tapered body made of semiconductor material, such as the body 11 and 21 of FIG. 1 and 3, or a non-tapered plate made of such material can be prepared for their use in the following way become: A piece of semiconductor material, ζ. B. Germanium, which is known from a well-known and the previously described method is cut, can be wet ground to size on a polishing pad, ζ. Β. using a glass polishing pad a suitable polishing powder of about the size that will pass through a 280-mesh sieve; the final treatment is carried out with polishing powder from a 600-mesh sieve. After forming the Plate or wedge, the body is etched in a solution consisting of 10 ecm of concentrated nitric acid, 5 ecm of concentrated hydrofluoric acid and 10 ecm of a solution with 200 mg of copper nitrate. The etching time can be between 30 seconds and 10 minutes. The etched body can be sprinkled with water and then rinsed with alcohol; then he dries on the Air.

Nachdem die Einheit physikalisch zusammengesetzt ist, aber vor ihrer Inbetriebsetzung, kann eine elektrische Formierungsbehandlung durchgeführt werden. Diese Behandlung kann das An- go legen einer Wechselst'romspannung an den Abnahmekontaktanschluß umfassen, und zwar über einen Belastungswiderstand, der ungefähr dem Abnahmekontaktwiderstand der Einheit gleicht, nachdem die letztere behandelt ist, bis die durch ein geeignetes Anzeigemittel (ein Kathodenstrahloszilloskop) angegebene Charakteristik des Abnahmekontakts plötzlich von ihrer anfänglichen Anzeige zu einer Anzeige wechselt, die einer wesentlich verbesserten Leistungsverstärkung entspricht. Die Wechselstromformierungsspannung kann von einer veränderlichen Wechselstromquelle zugeführt werden, die z. B. die Abnahmekontaktbatterie nach Fig. 4 ersetzt.After the unit is physically assembled, but before it is put into operation, an electrical formation treatment can be carried out. This treatment the arrival can go create a Wechselst'romspannung to the decrease in contact terminal comprise, via a load resistor, which is approximately equal to the decrease in contact resistance of the unit after the latter is treated until the suitable by a display means (a cathode ray oscilloscope) specified characteristic of the The pick-up contact suddenly changes from its initial display to one that corresponds to a significantly improved performance gain. The AC forming voltage can be supplied from a variable AC power source, e.g. B. replaced the pick-up contact battery according to FIG.

Für eine spezielle Vorrichtung kann der Germanium-Keil 11 oder 21 eine Höhe von 1 mm, eine Breite von 1 mm und eine Dicke von 0,25 mm an der Grundfläche aufweisen; zwischen den Kontaktspitzen 12 und 13 kann die Dicke des Körpers 0,076 mm betragen. Das Material mag Germanium n0 mit hoher Rückspannung sein, das eine Spur von Spender-Verunreinigung, wie z. B. Arsen, enthält. Eine Betriebsart für solche Vorrichtungen soll in Verbindung mit Fig. 4 betrachtet werden, wobei der Körper aus ./V-Typ-Halbleitermaterial besteht. Die Anschlüsse 31 bzw. 32 des Anrege- und Abnahmekontakts liegen an gegenüberliegenden Seiten des Körpers 30, und ein dritter Anschluß befindet sich an der Grundfläche 33. Diese Anschlüsse sind mit E, C und B bezeichnet, um dadurch das Verständnis der Darstellung zu erleichtern.For a special device, the germanium wedge 11 or 21 can have a height of 1 mm, a width of 1 mm and a thickness of 0.25 mm at the base; between the contact tips 12 and 13, the thickness of the body can be 0.076 mm. The material may be high back tension germanium n 0 which has a trace of donor contamination such as B. arsenic contains. One mode of operation for such devices shall be considered in connection with Figure 4, wherein the body is made of ./V -type semiconductor material. The terminals 31 and 32, respectively, of the pick-up and pick-up contacts are on opposite sides of the body 30, and a third terminal is on the base 33. These terminals are labeled E, C and B to facilitate understanding of the illustration.

Eine Vorspannungsquelle, wie z. B. eine Batterie 34, sorgt für eine kleine, normalerweise positive Vorspannung am Anregekontakt von der Größenordnung zwischen 0,1 und 1,0Volt; an den Anregekontakt ist außerdem ein Signal von der Signal-A bias source such as B. a battery 34, provides a small, usually positive Bias voltage at the pickup contact of the order of magnitude between 0.1 and 1.0 volts; to the pickup contact is also a signal from the signal

quelle 35 angelegt. Die Batterie 34 kann eine mittlere, zur Basiselektrode 33 führende Anzapfung aufweisen und mit einem Potentiometer 37 versehen sein, welches die Versorgung des Anregekontakts mit einer kleinen, mit Bezug auf die Basiselektrode 33 entweder positiven oder negativen Spannung gestattet. Eine verhältnismäßig hohe negative Vorspannung in der Größenordnung von 10 bis 100 Volt von der Batterie 36 ist an den Abnahmekontakt angelegt, und zwar über eine durch den Widerstand R2 dargestellte Belastung. Die positive Seite der Batterie 36 ist ebenfalls an die Grundflächenelektrode 33 angeschlossen. Da der Strom bei verhältnismäßig niedriger Spannung zugeführt und bei einer verhältnismäßig hohen Spannung abgeleitet wird, wird eine Leistungsverstärkung erzielt.source 35 created. The battery 34 can have a central tap leading to the base electrode 33 and be provided with a potentiometer 37, which allows the excitation contact to be supplied with a small voltage that is either positive or negative with respect to the base electrode 33. A relatively high negative bias, on the order of 10 to 100 volts, from battery 36 is applied to the pickup contact via a load represented by resistor R 2. The positive side of the battery 36 is also connected to the base electrode 33. Since the current is supplied at a relatively low voltage and discharged at a relatively high voltage, a power gain is achieved.

Mit einem Germaniumelement von einer Dicke von etwa 0,076 mm zwischen den Spitzenelektroden, die aus Phosphorbronzedraht von etwa 0,127 mm Durchmesser bestanden, sind Leistungsverstärkungen bis zum hundertfachen Betrag erzielt worden, und zwar bei Frequenzen bis hinauf zu etwa 10 Megahertz.
Die Ausführung der Einrichtung nach Fig. 5 enthält eine symmetrische, aus einem Halbleiter bestehende Scheibe 40, die in einem zylindrischen Gehäuse untergebracht ist, und zwar zusammen mit Leitern 41 und 42, die mit gegenüberliegenden Flächen eines dünnen Teils der Scheibe Kontakt machen. Die Scheibe40, welche aus Germanium mit hoher Rückspannung oder einem anderen geeigneten Halbleitermaterial bestehen mag, kann durch Ausschneiden eines runden Stücks mit einem Durchmesser von etwa 3,175 mm aus einer dünnen HaIbleiterplatte, etwa 0,635 mm dick, mittels einer Lochsäge gewonnen werden; auf jeder Fläche dieses runden Stücks wird eine sphärische Vertiefung eingearbeitet. Auf diese Weise wird. ein kräftiges symmetrisches Element gewonnen, welches an seiner dünnsten Stelle eine Stärke von einigen tausendstel Zoll (0,05 bis 0,11 mm) aufweist.With a germanium element about 0.076 mm thick between the tip electrodes made of phosphor bronze wire about 0.127 mm in diameter, power gains of up to a hundred fold have been achieved at frequencies up to about 10 megahertz.
The embodiment of the device of Figure 5 includes a symmetrical, semiconductor disc 40 housed in a cylindrical housing, along with conductors 41 and 42 which make contact with opposing surfaces of a thin portion of the disc. The disc 40, which may be made of high-voltage germanium or some other suitable semiconductor material, can be obtained by cutting a round piece about 3.175 mm in diameter from a thin semiconductor plate, about 0.635 mm thick, using a hole saw; A spherical indentation is worked into each surface of this round piece. That way will. obtained a strong symmetrical element, which at its thinnest point has a thickness of a few thousandths of an inch (0.05 to 0.11 mm).

Die Scheibe 40 kann in einen gegengebohrten Teil eines mit Innengewinde versehenen Metallzylinders 43 eingesetzt werden, der aus Messing, Nickel oder einem ähnlichen geeigneten Material l>esteht. Eine Federscheibe 44, an welcher der mit Gewinde versehene Isolierteil 45 anliegt, kann dazu benutzt werden, um die Scheibe 40 in ihrer Lage zu halten. Ein ähnlicher Isolierteil 46 kann in das ent-The disc 40 can be drilled into a counter-drilled portion of an internally threaded metal cylinder 43 are used, which are made of brass, nickel or a similar suitable material l> it is. A spring washer 44, on which the threaded insulating part 45 rests, can for this purpose can be used to hold the disc 40 in place. A similar insulating part 46 can be

J0 gegengesetzte Ende des Zylinders 43 eingeschraubt sein. Die Isolierteile bestehen aus geeignetem keramischem oder plastischem Material.J 0 opposite end of the cylinder 43 be screwed. The insulating parts are made of suitable ceramic or plastic material.

Endglieder 47 und 48, die mittels Gewinde an den äußeren Enden der Isolierteile 45 und 46 befestigt sind, dienen zugleich als Träger für Bolzen 49 bzw. 50. Die Bolzen sind gleitbar in den Endgliedern eingepaßt und können mittels Feststellschrauben 51 gesichert und mittels Stellschrauben 52 von rückwärts gestützt werden. Die Endglieder, Bolzen und Stellschrauben können aus Nickel, Messing oder einem ähnlichen geeigneten Material bestehen. Die Leiter 41 und 42, die als S-förmige Federn aus Phosphorbronze oder einem ähnlichen geeigneten Material ausgebildet sein können, sind in axialen Bohrungen an den Enden der Bolzen befestigt, z. B. eingelötet.End members 47 and 48 which are fastened to the outer ends of the insulating parts 45 and 46 by means of threads are, at the same time serve as a carrier for bolts 49 and 50. The bolts are slidable in the end links fitted and can be secured by means of locking screws 51 and by means of adjusting screws 52 supported from behind. The end links, bolts and set screws can be made of nickel, Brass or a similar suitable material. The conductors 41 and 42, which are called S-shaped Springs may be formed from phosphor bronze or a similar suitable material are in axial bores attached to the ends of the bolts, e.g. B. soldered.

Nachdem die Teile zusammengefügt sind, ohne daß aber die Leiter 41 und 42 mit der Scheibe 40 in Berührung kommen, werden die Bolzen so weit vorgeschoben, bis an im wesentlichen gegenüberliegenden Punkten auf entgegengesetzten Flächen des dünnen Teils der Scheibe4o Kontakt hergestellt ist; danach werden die Bolzen in ihrer Stellung mittels der Feststellschraube 51 gesichert. Die Feststellung der geeigneten vorläufigen Kontaktbildung kann durch Augenscheinnahme erfolgen, die durch geeignete (nicht dargestellte) öffnungen ermöglicht ist. Der genaue endgültige Kontakt läßt sich feststellen, indem die Vorrichtung in einem geeigneten Kreis eingeschaltet wird, der einen Anzeiger, z. B. ein Oszilloskop, enthält und in dem man so lange justiert, bis die richtigen elektrischen Charakteristiken erreicht sind. Dies läßt sich beispielsweise in der Weise durchführen, daß eine Wechselstromspannung zwischen den Halbleitern und einem Kontakt angelegt wird und daß man danach den ' Kontakt so lange vorschiebt, bis an dem Oszilloskop Gleichrichtung angezeigt wird. Der Kontaktträger kann dann noch ein wenig weiter vorgeschoben werden, etwa 0,076 mm, damit ein zuverlässiger Kontakt gewährleistet ist.After the parts are assembled, but without the conductors 41 and 42 with the washer 40 come into contact, the bolts are advanced until they are essentially opposite Points made on opposite faces of the thin part of the disk4o is; then the bolts are secured in their position by means of the locking screw 51. The finding Appropriate preliminary contact formation can be done by visual inspection carried out by suitable (not shown) openings is enabled. The exact final contact can be determined by turning the device on in an appropriate circuit which includes an indicator, e.g. B. an oscilloscope, and in which one adjusts until the correct electrical characteristics are achieved. This can be done, for example, in such a way that an alternating current voltage is applied between the semiconductors and a contact and that afterwards the ' Push the contact forward until rectification is displayed on the oscilloscope. The contact carrier can then be advanced a little further, about 0.076 mm, so that it is more reliable Contact is guaranteed.

Bei einer Vorrichtung von der in Fig. 5 gezeigten und beschriebenen Ausführung kann der Kontakt 42 als der Ab.nahmekontakt, der Kontakt 41 als der Anregekontakt und der Zylinder 43 als Grundelektrode betrieben werden. In einem typischen Fall kann man den Abnahmekontakt mit einer negativen Vorspannung in der Größenordnung von 10 bis 100 Volt gegenüber der Grundelektrode versehen und den Anregekontakt mit einer positiven Vorspannung in der Größenordnung von 0,1 bis 1,0 Volt mit Bezug auf die Grundelektrode versehen. Mit einer solchen Ausführung sind Leistungsverstärkungen von etwa 20 Dezibel bei Audio- und Radiofrequenzen erzielt worden.In a device of the embodiment shown and described in FIG. 5, the contact 42 as the acceptance contact, the contact 41 as the excitation contact and the cylinder 43 as the base electrode operate. In a typical case one can pick up contact with a negative Provided a bias of the order of 10 to 100 volts with respect to the base electrode and the energizing contact having a positive bias on the order of 0.1 to 1.0 volts provided with reference to the base electrode. With such a design there are power amplifications of about 20 decibels has been achieved at audio and radio frequencies.

Die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung entspricht mit Ausnahme der Ausbildung der Halbleiterscheibe 53 der Vorrichtung gemäß Fig. 5. Die Scheibe 53 ist nur auf einer Seite tellerförmig gestaltet und kann mit einer solchen Dicke ausgestattet sein, daß an der dünnsten Stelle die gewünschte Stärke besteht.The device shown in FIG. 6 corresponds with the exception of the design of the semiconductor wafer 53 of the device according to FIG. 5. The disc 53 is designed in the shape of a plate on only one side and can be equipped with such a thickness that there is the desired thickness at the thinnest point.

Die Ausführungsform, die in Fig. 7 in Verbindung mit einer koaxialen Leitung und anderen Kreiselementen dargestellt ist, weicht von den Ausführungen nach Fig. 5 und 6 dadurch ab, daß sie ein vollständiges metallisches Gehäuse besitzt. Das Gehäuse kann aus einem Metallzylinder 54 aus Nickel, Messing o. dgl. bestehen, in welchem die übrigen Elemente eingebaut sind. Nach der dargestellten Verwendung bildet das Gehäuse eine Hülse, in welche die Elemente der koaxialen Leitung eingepaßt sind. Diese Ausbildungsform ist aber auch in anderen Fällen als in Verbindung mit einer koaxialen Leitung verwendbar. Eine symmetrische, der Scheibe 40 nach Fig. 5 gemäße Scheibe 55 aus Halbleitermaterial ist mit einem Haltering 56 ver-The embodiment shown in Fig. 7 in conjunction with a coaxial line and others Circular elements is shown differs from the embodiments of FIGS. 5 and 6 in that they has a complete metallic housing. The housing can be made from a metal cylinder 54 Nickel, brass or the like exist, in which the other elements are built. According to the illustrated When used, the housing forms a sleeve into which the elements of the coaxial line are fitted. This form of training is also available in other cases than in connection with a coaxial cable can be used. A symmetrical disk 55 corresponding to disk 40 according to FIG. 5 Semiconductor material is provided with a retaining ring 56

sehen, in welchem sie durch Lötung durch eine getrocknete metallische Paste oder ein ähnliches Material, welches als Leiter wirkt, befestigt ist. Der Ring 56 ist in den Zylinder 54 eingepreßt und sitzt in der Mitte desselben. Die Kontaktglieder 57 und 58, die ähnlich den früher beschriebenen ausgebildet sein mögen, können an den Bolzen 59 und 60 in irgendeiner geeigneten Weise befestigt sein. Die Bolzen 59 und 60 sind in Isolierscheiben oder -zylindernoi bzw. 62 festgelegt. Die Isolierscheiben oder -zylinder, die aus einem geeigneten keramischen oder plastischen Material bestehen, sind so bemessen, daß sie ohne Spiel fest in dem Zylinder 54 sitzen. Nachdem die Halbleiterscheibe 55 sich in ihrer Lage befindet, können die Glieder 57 und 58 in geeignetem Kontakt mit im wesentlichen entgegengesetzten Punkten der gegenüberliegenden Flächen des dünnen Teils der Scheibe 55 in Berührung gebracht werden, wie das bereits oben beschriebensee in which they are dried by soldering through metallic paste or a similar material that acts as a conductor is attached. The ring 56 is pressed into the cylinder 54 and sits in the middle of the same. The contact members 57 and 58, the may be formed similar to those previously described, the bolts 59 and 60 can be in any one be attached in a suitable manner. The bolts 59 and 60 are in insulating washers or cylinders and 62 respectively. The insulating washers or cylinders, made of a suitable ceramic or are made of plastic material, are dimensioned so that they sit firmly in the cylinder 54 without play. After the semiconductor wafer 55 is in place, the members 57 and 58 can be in the appropriate Contact with substantially opposite points on the opposite surfaces of the thin part of the disc 55 are brought into contact, as already described above

ao worden ist.ao has been.

Die erläuterte und in Fig. 7 veranschaulichte Übertragungsvorrichtung wirkt als ein Verstärker, um den Verlust in einer koaxialen Leitung zu kompensieren, die durch die gleichen Abschnitte 63 und 64, welche an entgegengesetzten Enden der Vorrichtung angeschlossen sind, dargestellt wird. Es ist angenommen, daß die Leitung 10,25 km lang ist und einen Verlust von 40 Dezibel aufweist. Der in der Mitte der Leitung dargestellte Verstärker kann befähigt sein, eine Verstärkung von 20 Dezibel zu bewirken, und gleicht somit die Hälfte des Verlusts aus, während der Rest von einem zweiten Verstärker 65 an dem Ende der Leitung übernommen wird.The transmission device explained and illustrated in FIG. 7 acts as an amplifier, to compensate for the loss in a coaxial line made by the same sections 63 and 64 connected to opposite ends of the device is shown. It it is assumed that the line is 10.25 km long and has a loss of 40 decibels. The amplifier shown in the middle of the line can be able to produce a gain of 20 decibels and thus equal half the loss off, while the rest is taken over by a second amplifier 65 at the end of the line will.

Bei Ausbildung des Eingangs und Ausgangs gemäß Fig. 7 kann die Vorspannung des Anregekontakts an die Scheibe 55 über einen Abschnitt der Leitung von der Quelle 66 aus zugeführt werden, während die Spannung des Abnahmekontakts von der Quelle 67 über den zweiten Abschnitt der Leitung versorgt wird. Die Kontaktvorspannungen für den Verstärker 65 werden von Quelle 68 bzw. 69 geliefert. Die Kopplungstransformatoren T können, wo erforderlich, eingeschaltet werden.If the input and output are configured as shown in FIG. 7, the bias voltage of the excitation contact can be supplied to the disk 55 via a section of the line from the source 66, while the voltage of the pick-up contact is supplied from the source 67 via the second section of the line. Contact biases for amplifier 65 are provided by sources 68 and 69, respectively. The coupling transformers T can, where necessary, be switched on.

Bei jeder der dargestellten Vorrichtungen ist unterstellt, daß die Hemmung zwischen der Oberfläche des keil- oder scheibenförmigen Teils aus Halbleitermaterial und dem Anrege- und Abnahmekontakt durch einen metallischen Leiter geschaffen wird, der mit der Oberfläche des Halbleiters so in Verbindung steht, daß Strom relativ leicht in einer Richtung und relativ schwer in der anderen Richtung fließt. Es ist ersichtlich, daß eine solche in der angegebenen Weise vorgesehene Hemmung in der Form eines hohen, zwischenflächigen Kontakts zwischen dem keil- oder scheibenförmigen Halbleiter und einem Halbleitermaterial ausgeführt sein kann, dessen Leitfähigkeitstyp der Leitfähigkeit der Scheibe bzw. des Keils entgegengesetzt ist und welches zwischen dem Anregekontakt bzw. dem Abnahmekontakt oder jedem der beiden und dem Körper der Scheibe oder des Keils angeordnet ist.In each of the devices shown, it is assumed that the inhibition between the surface the wedge-shaped or disk-shaped part made of semiconductor material and the pick-up and pick-up contact is created by a metallic conductor that is in contact with the surface of the semiconductor The connection is that current is relatively easy in one direction and relatively heavy in the other direction flows. It can be seen that such an inhibition provided in the manner indicated in the Form of high, interfacial contact between the wedge-shaped or disk-shaped semiconductor and a semiconductor material, the conductivity type of which corresponds to the conductivity of the Washer or the wedge is opposite and which between the excitation contact or the Pick-up contact or either and the body of the washer or wedge.

Mit dieser Zwischenanordnung von Material gegensätzlicher Leitfähigkeit oder seiner Unterbringung an den Kontakten unmittelbar in dem Körper der Scheiben- oder Keilflächen kann der Anregekontakt bzw. der Abnahmekontakt solcher Art werden, daß er mit dem zwischengeschalteten Material einen im wesentlichen Ohmschen Kontakt bildet.With this interposition of material of opposite conductivity or its accommodation at the contacts directly in the body of the disc or wedge surfaces, the The excitation contact or the removal contact are of such a type that it is connected to the intermediate Material forms a substantially ohmic contact.

Die vorstehende Beschreibung der Erfindung soll lediglich der Erläuterung dienen und ist nicht als erschöpfende Begrenzung der Erfindung aufzufassen. The foregoing description of the invention is intended to be illustrative and not intended as a to be understood as the exhaustive limitation of the invention.

Vorrichtungen nach den dargestellten und beschriebenen Konstruktionen können auch als Oszillatoren Verwendung finden. Es wurde festgestellt, daß, wenn der Widerstand entlang dem Halbleiterkörper zwischen dem Grundanschluß bei B und den anderen Anschlüssen die geeignete Größe hat, positive Rückkopplung zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen auftritt und Schwingungen ohne Anordnung anderer Zwischenkopplungsmittel erzeugt werden können. Bei Vorrichtungen der beschriebenen Konstruktionen, deren Dimensionen in der angegebenen Größenordnung gehalten sind, haben sich Widerstände in der Größenordnung von 100 bis 1000 Ohm von der Grundfläche bis zu dem Bereich zwischen den Kontaktspitzen als befriedigend herausgestellt; um eine Schwingung hervorzubringen. Wenn dieser Widerstand verringert wird, z. B. durch Verkleinerung des Kontaktwiderstandes an der Grundfläche oder durch Vergrößerung der Keildicke, wird die Neigung zum Schwingen im allgemeinen abnehmen.Devices according to the constructions shown and described can also be used as oscillators. It has been found that when the resistance along the semiconductor body between the base terminal at B and the other terminals is of the appropriate magnitude, positive feedback occurs between input and output circuits and oscillations can be generated without the provision of other intermediate coupling means. In devices of the constructions described, the dimensions of which are kept in the specified order of magnitude, resistances in the order of 100 to 1000 ohms from the base to the area between the contact tips have proven to be satisfactory; to produce a vibration. If this resistance is decreased, e.g. B. by reducing the contact resistance at the base or by increasing the wedge thickness, the tendency to oscillate will generally decrease.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Elektrische Verstärkeranordnung aus Halbleitermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gleichrichtung befähigte Kontakte (Anregekontakt und Abnahmekontakt) an im wesentlichen gegenüberliegenden Punkten auf entgegengesetzten Seiten einer dünnen Platte aus Halbleitermaterial angreifen und ein dritter elektrischer Anschluß an einem anderen Teil der Platte hergestellt ist, und daß dem Anregekontakt eine geringe positive oder negative und dem Abnahmekontakt eine größere negative Vorspannung gegenüber der dritten Anschluß- no elektrode erteilt wird.1. Electrical amplifier arrangement made of semiconductor material, characterized in that contacts capable of rectification (excitation contact and take-off contact) at substantially opposite points on opposite ones Attack sides of a thin sheet of semiconductor material and a third electrical connection to another part of the Plate is made, and that the excitation contact a small positive or negative and the pick-up contact has a greater negative bias voltage compared to the third connection no electrode is issued. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte einen dicken und einen dünnen Teil aufweist und die Kontakte an den entgegengesetzten Flächen des dünnen Teils angreifen.2. Device according to claim 1, characterized in that that the plate has a thick and a thin part and the contacts on the opposite surfaces of the thin Attack in part. 3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte keilförmig ist und jeder Kontakt an einer der Schrägflächen der keilförmigen Platte an- iao greift.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Plate is wedge-shaped and each contact on one of the inclined surfaces of the wedge-shaped plate an- iao engages. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte die Form einer Scheibe mit einem dünnen zentralen Teil hat und die Kontakte an den entgegengesetzten Flächen des dünnen zentralen Teils angreifen.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the plate is in the form of a disc with a thin central part and the contacts on the opposite one Attack the surfaces of the thin central part. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte an den entgegengesetzten Flächen der Platte im wesentlichen kolinear liegen.
5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contacts on the opposite surfaces of the plate are substantially colinear.
 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe radial symmetrisch ist.6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the disc is radially symmetrical is. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte elektrische Anschluß am Rand der Scheibe angreift. 7. Device according to one of claims 4, 5 or 6, characterized in that the third electrical connection engages at the edge of the disc. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit Bezug auf eine Achse durch den dünnen zentralen Teil symmetrisch ist und die Kontakte im wesentlichen auf dieser Achse liegen.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the disc with reference to an axis through the thin central portion is symmetrical and the contacts are substantially lie on this axis. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zentral in einem leitenden Gehäuse unter-9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Plate centrally located in a conductive housing ao gebracht ist und der dritte elektrische Anschlußao is brought and the third electrical connection an dem rohrförmigen Gehäuse befestigt ist.is attached to the tubular housing. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Halterung der Kontakte beiderseits der Platte in dem Gehäuse Isolatoren angebracht sind.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that for holding the contacts insulators are mounted on both sides of the plate in the housing. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zentral in einem aus Isoliermaterial bestehenden Gehäuse untergebracht ist und ein in dem Gehäuse liegendes leitendes Glied die Platte stützt und den dritten elektrischen Anschluß derselben bildet.11. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plate is centrally located in an insulating material Housing is housed and a conductive member lying in the housing, the plate and forms the third electrical connection of the same. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine durchgehende Längsöffnung und eine die letztere im wesentlichen zentral zwischen den Gehäuseenden schneidende seitliche Öffnung aufweist, daß die Platte in dem durch die Schnittstellen der beiden Öffnungen gebildeten Hohlraum von einem in der seitlichen Öffnung befestigten leitenden Bolzen, der den dritten elektrischen Anschluß bildet, gehalten wird und daß jeder zur Gleichrichtung befähigte Kontakt an einem Bolzen sitzt, der im zugehörigen Ende der Längs-Öffnung befestigt ist. 12. The device according to claim 11, characterized in that the housing has a continuous longitudinal opening and a lateral opening which intersects the latter substantially centrally between the housing ends, that the plate in the cavity formed by the intersections of the two openings by one in the lateral opening fixed conductive bolt, which forms the third electrical connection, is held and that each contact capable of rectification is seated on a bolt which is fastened in the associated end of the longitudinal opening. 13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte im wesentlichen von einem Leitfähigkeitstyp ist und auf jeder der entgegengesetzten Flächen eine kleine Zone aus Halbleitermaterial von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei zwecks Bildung der zur Gleichrichtung befähigten Kontakte mit jeder der kleinen Zonen elektrische Verbindung besteht.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Plate is essentially of one conductivity type and on each of the opposite Surface has a small zone of semiconductor material of opposite conductivity type, in order to form the contacts capable of rectification with each of the small Zones electrical connection exists. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte im wesentlichen vom negativen Leitfähigkeitstyp und die kleinen Zonen vom positiven Leitfähigkeitstyp sind.14. Apparatus according to claim 13, characterized characterized in that the plate is essentially of the negative conductivity type and the small Zones are of the positive conductivity type. 15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte elektrische Anschluß an der Platte relativ fern von jedem der zur Gleichrichtung befähigten Kontakte angebracht ist.15. Device according to one of the preceding Claims, characterized in that the third electrical connection to the plate relatively remote from each of the contacts capable of rectification. 16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus Germanium besteht und im Angriffsbereich der zur Gleichrichtung befähigten Kontakte eine Dicke in der Größenordnung von 0,075 mrn aufweist.16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plate is made of germanium and in the area of attack of the contacts capable of rectification has a thickness of the order of magnitude of 0.075 mm . 17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenleiter von koaxialen Leitungsabschnitten an entgegengesetzten Enden des Gehäuses und die Innenleiter der koaxialen Leitungsabschnitte an die zugehörigen, zur Gleichrichtung befähigten Kontakte angeschlossen sind.17. The device according to claim 9, characterized in that the outer conductor of coaxial line sections at opposite ends of the housing and the inner conductor of the coaxial line sections to the associated rectification capable Contacts are connected. 18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheinwiderstände in dem Halbleiterkörper zwischen Anregekontakt und dem dritten elektrischen Anschluß und zwischen dem Abnahmekontakt und dem dritten elektrischen Anschluß 'so bemessen sind, daß eine Selbsterregung zwischen Ein- und Ausgangskreis auftritt und die Vorrichtung als Oszillator arbeitet.18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Apparent resistances in the semiconductor body between the excitation contact and the third electrical Connection and between the pick-up contact and the third electrical connection 'are dimensioned so that self-excitation between Input and output circuit occurs and the device works as an oscillator. 19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Signalspannungen an den Kreis zwischen dem Anregekontakt und dem dritten elektrischen Anschluß angelegt sind.19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that Signal voltages to the circuit between the excitation contact and the third electrical Connection are created. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 1532 9.1532 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068816B (en) * 1955-09-12 1959-11-12
US2946970A (en) * 1956-04-11 1960-07-26 Hafner Theodore Repeater amplifiers for surface wave transmission
DE1148660B (en) * 1960-01-06 1963-05-16 Pacific Semiconductors Inc Method for assembling a semiconductor crystal array

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