DE946727C

DE946727C - Elektronische Kontaktanordnung zu Schalt- und Kodierungszwecken

Info

Publication number: DE946727C
Application number: DES30783A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Werner Jacobi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-10-23
Filing date: 1952-10-23
Publication date: 1956-08-02

Description

Elektronische Kontaktanordnung zu Schalt- und Kodierungszwecken Die Frfmdung betrifft eine elektronische Kontaktanordnung zu Sachalt- und Kodieungszwecken, bei der ein Elektronen-, Ionen- oder Lichtstrahl eine Vielzahl von Kontaktstellen der Reihe nach überstreicht.
Es sind für diese Anwendungsfälle bereits elektronische Kontaktanordnuingen bekannt. Die Kontaktstellen können dabei in einfacher Weise# durch eine Anzahl von Auffangelektroden gebildet sein, auf die der Elektronenstrahl auftrifft. Wenn nun ein. Elektronenstrahl über eine Reihe solcher Au£-fangielektroden geführt wird, so kommt es darauf an, daß der Elektronenstrahl. bei einer großen Anzahl: von Auffangelektroden ausreichend scharf gebündelt ist. Eine solche Anordnung stellt auch besonders für die an dien äußeren Rändern liegenden. Auffangelektroden besondre Anforderungen an die Strahlschärfe, anderenfalls der Abstand zwischen :den einzelnen Auffängern ungünstig groß, bemessen werden muß. Bei dichter Narhbaxschaft der einzelnen Auffänger bestehen vielfach infolge der endlichen Breite dies Elektronenstrahls keine eindeutigen Verhältnisse, wenn die Gefahr besteht, da;ß der Elektronenstrahl. gleichzeitig nicht nur auf die gewünschte Auffangelektrode, sondern auch auf einen oder mehrere benachbarte Auffänger auftrifft.
Der Abtastvoxgang wird außerdem bei den bekanntem Anordnungen vielfach noch durch achsenschräges Verschieben oder Verwerfungen des Strahls ungünstig beeinflußt. Diese Nachteile werden dadurch beseitigt, daß erfindungsgemäß die Kontakt-. stellen durch steuerbare Transistoren gebildet sind. Bei. diesen steuerbaren Transistoren ist der Ein-$ußbereiich im allgemeine siehr klein, da die Steuerelektrode meist punkt- oder strichförmig ausgebildet ist. Es kommt dann lediglich darauf an, die Breite des Elektronenstrahls so zu; bemessen, dasß, immer nur gerade eire der gewünschten Halbleitenelektroden vom Strahl erreicht wird. Dadurch ergeben sich stets eindeutige Verhältnisse.
Die Steuerung kann an Stellte eines Elektrodenstrahls auch mit Hilfe von. Ionenstrahlenerfolgen. Es ist aber auch möglich, Fototransistoren zu verwenden und dementsprechend mit einer Lichtstrahlsteuerung zu arbeiten.
Weiterhin lassen sich die Transistoren schaltungsmäßig derart an äußere Betriebsstromkrei§e anschließen, daß, sie als kippfähige Gebilde wirksam sind. Dabei kann die Einrichtung mit Vorteil speziell so getroffen sein, daß die durch das Strahlüberstreichen eingeleiteten Betriebszustände auch weiterhin bestehenbleiben, wenn der Strahl weitergewandert ist oder erlischt. Auf diese Weise lassensich Ein- und Ausschaltvorgänge steuern.
An Hand der Zeichnungsoll die Erfindung näher erläutert werden. Die Fig. i und 2 zeigen eine bekannte Anordnung, während in den Fig. 3, 4 und 5 die beschriebene Anordnung schematisch veranschaulicht ist.
Bei, der hekanmten Anordnung befindet sich innerhalb einreg Vakuumgefäßes i ein aus einer Kathode 2, einem Wehnelt-Zylinder 3 und einer Beschleunigungselektrode 4 bestehendes ElektronenstrahleTzeugunngssystem. Der Elektronenstrahl 5 wird durch eine geeignete Ablenkeinrichtung, z. B. ein Plattenpaar 6, 7, im. der einen Bewegungsrichtung abgelenkt, während in einer senkrecht hierzu liegenden Richtung ein zweites, nicht näher dargestelltes Plattenpaar verwendet werden kann.
Bei der bekannten Anordnung ist eine Vielzahl von Auffängern 8, 9, 10,. 11, 12, 13 und 14 vorgesehen, die -der Reihe nach von dem Elektronenstrahl überstrichen werden.
In Fig. 2 ist die Auffangelektrode mit der Vielzahl von. Einzelauffänngern veranschaulicht, wobei zwischen .den seinzelnen Auffängern bestimmte Abstände ;eingehalten -sind. Die Zwischenräume sind dabei so bemessen., daß die Breite :des Elektronenstrahls im wesentlichen hiermit übereinstimmt. Der Elektronenstrahl trifft meiner Fläche auf, wie sie durch denn. Kreis 15 veranschaulicht ist. Beim Abwandern des Strahls von dem- Auffänger 16 zum benachbarten Auffämger 17 wird auf diese Weise erreicht, daß der Auffänger 17 erst dann beaufschlagt wird, wenn der Elektronenstrahl dien Auffänger 16 bereits verlassen hat. -Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß dien Elektronenstrahl hinsichtlich seines Querschnittes absolut konstant ;sein ruß., andernfalls sich beim Abtasten keine eindeutigen Verhältnisse ergeben. Auch aehsenschräges Verschieben oder Verwerfungen des Strahls. oder- Randstörungen sowie Verzerrungen infolge magnetischer Störfelder od. dgl. dürften sich nicht fehlerhaft auf den, Abtastvorgang auswirken. Dies alles bedeutet erhebliche Schwierigkeiten beim Bau und Betrieb der Röhre sowie entsprechend hohen Aufwand an Schaltmitteln.
Wenn mm diese Nachteile dadurch beseitigen wollte, daß mauz die Zwischenräume zwischen den einzelnen Auffängern größer wählen würde, so entstünden dadurch wieder weit :schwerwiegendere Nachteile. Die vom Elektronenstrahl beaufschlagte Fläche würde dann so klein., daß sie für die beabsichtigten Schaltungszwecke in vielen Fällen unzureichend: wäre. Andererseits würde bei einer Fläche dies einzelnen Auffängers, der etwa gleich der Fläche des Elektronenstrahlbündels ist, d. h., bei optimaler Ausnutzung des Elektronenstroms, die Anzahl der einzelnen Auffänger ierheblich verringert werden müssen. Dies bedeutet, daß bei einer solchen Röhre entweder weit weniger Auffangelektroden angebracht werden könnten, oder die Gesamtheit der Elektroden müß.be besonders groß werden, was wiederum seine Vergrößerung der Röhrenlänge und irr ganzen eine erhebliche Verteuerung der Röhre verursachen würde..
Diese Nachteile werden sämtlich durch die beschriebene Anordnung beseitigt. Hier sind die Auffänger ;durch steuerbare Transistoren aufgebaut. In Fig.3 sind mehrere solcher steuerbarer Transstoren ,als Auffangelektroden veranschaulicht. Die eimzelnen Transistorren bestehen beispielsweise aus Germaniumkrstallplättchen 18, I g, 20 und 21, die mit iengem Zwischenraum dicht aneinander liegen könnten. Die wirksame Fläche ist bei diesen Transistoren durch die Steaerelektrodie gegeben, die im allgemeinen punkt- oder auf die Kristalloberfläche .aufgesetzt ist. In Fig. 3 sind jeweils .die Steuerelektroden. 22, 23, 24 und 25 veranschauJich:t. ;Außer diesen Steiuerelektroden können noch weitere Elektroden, Hilfselektroden, usw. vorgesehen ,sein. Beim üblichen Transistor pflegt Iman im allgemeinen ein Elektrodenpaar so anzuordnen, daß .die Elektrodenspitzen dicht beieinander liegen. Der Einfachheit der Darstellung halbier ist für der Fig.3 jeweils nur eine einzige Elektrode für den jeweiligen. Halbleiter veranschaulicht, während in Fig. 4 jeweils Elektrodenpaare gezeigt sind.
In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der gesamte Auffängex aus seinem einzigen Stück 26 besteht. Die Elektrodenpaare sind jeweils durch die Spitzenelektroden 27, 28 und: 29 gebildet, während die Gegenelektroden ringförmige Gestalt besitzen :und als zylindrische Schneiden 30, 31 und 32 auf der Kristalloberfläche 26 aufsitzen und dien Spitzenelektroden 27, 28 und 29 außerordentlich .dicht benachbart sind.
In Fig. 5 ist ein Teil der Kristalloberfläche veranschaulicht, bei der es sich um eine Anordnung entsprechend der Fig. 4 handelt. Die einzelnen Elektrodenpaare 33 sitzen in einem solchen Ab- stand voneinander, daß die größtmögliche Breite des auftreffenden Elektronenstrahls 34 gerade noch kleiner ,als diese ist. Der Elektrontenstrahl kann also niemals gleichzeitig zwei Transistoren beeinflussen. Andererseits machen sich aber auch Fehler in der Führung des Elektronenstrahls nur dann erst bemerkbar, wenn die Fehler schon größere Beträge erreichen. Bei kleineren Abweichunge% liegen stets noch eindeutige Verhältnisse vor.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.
Elektronische Kontaktanordnung zu Schalt-und Kodierungszwecken, bei der ein Elektronen-, Ionen- atler Lichtstrahl eine Vielzahl von Kontaktstellen der Reihe nach überstreicht, da-,durch gekennzeichnet, daß die Kontaktstellen ,durch steuerbare Transistoren ,gebildet sind. z. Kontaktanordnung. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen punkt- oder strichförmige Transistorenelektroden meinem Abstand voneinander angebracht sind, die gleich groß, oder etwas größer als der Strabldurchmesser sind.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch i oder z, ,dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Transistoren Aderart an eine äußere Schaltungsanordnung ;angeschlossen sind, daß sie kippfähige Gebilde darstellen.
4. Kontaktanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren so ;gestaltet sind, daß die durch .das Strahlüberstreichen eigeleiteten Betriebszustände, insbesondere Ein- oder Ausschaltvorgänge, bestehenbleiben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 8 14 49 1 -