JPH02292874A - 電子スイッチ - Google Patents

電子スイッチ

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JPH02292874A
JPH02292874A JP2065516A JP6551690A JPH02292874A JP H02292874 A JPH02292874 A JP H02292874A JP 2065516 A JP2065516 A JP 2065516A JP 6551690 A JP6551690 A JP 6551690A JP H02292874 A JPH02292874 A JP H02292874A
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semiconductor
switch
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light source
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Peter Howson
ピーター　ハウソン
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Champion Spark Plug Europe SA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感光半導体と、作動した時上記半導体を照明し
て導電性にする光源とより成る電子スイッチに関する。
感光半導体については周知であるから詳説する必要はな
い。かかる半導体の主要な特性は光を照射した時電気的
に非導電かつ高抵抗状態から電気的に導電かつ低抵抗状
態へ移行できるその能力である。
産業上の感光半導体として現在使用されている材質は例
えばシリコン、炭素、ゲルマニウム、ガリウムひ素、炭
化けい素、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、燐化
インジウム、燐化カリウムである。これら従来技術によ
る惑光性半導体は、種々の電子素子、例えば、電子スイ
ッチに使用することができ、例えばコバルト、銅、クロ
ム、金、鉄、酸素、銀、亜鉛の如き「不純物」をドーピ
ングするのが普通である。
感光性半導体より成る電子スイッチは、例えば以下の米
国特許、第４，３０１，３６２号、４，３４７，４３７
号、４，４３８，３３１号、４，４９０，７０９号、４
，５７７，１１４号、４，６９５．７３３号に記載され
ている。これらの特許にはスイッチの各種形状が述べら
れている。これらは全て光源と２個の隔たった電極を備
える感光性半導体とより成っている。半導体は種々の材
質より成り、光源はレーザであるのが普通である。
所与の半導体の場合、一定のバイアス電圧が感光スイッ
チの電極を横切って印加されると、電流は半導体によっ
て電極間を通ることはできなくなりスイッチはその「オ
フ」位置にあり、光源が光エネルギーを電極間に配置さ
れた半導体領域に投射する時、半導体は導通し、スイッ
チはその「オン」位置にあることになろう。この種のス
イッチの主な利点はそれらが電流をすこぶる急速にオン
オフ切替えできることである。
公知の感光スイッチ、特に上記６件の米国特許に開示の
スイッチの欠点は、それらが数ｋＶを下廻る電圧、例え
ば３〜５ｋＶまでの電圧を有する電流しか切換えること
ができないため、より高圧が必要とされる電気装置には
使用できない点である。
それ故、本発明の第１の目的は光によって作動する電子
スイッチで高電圧、低アンペア電流、即ち、少なくとも
３０ｋＶの電圧と０．　２　Ａ未満の電流を有する供給
電流に耐え／切替えることのできるものを提供すること
である。本発明の目的は更に、すこぶるコンパクトで経
済的な高電圧、低アンペア数の感光スイッチを提供する
と共に、高周波数で動作可能な感光スイッチを提供する
ことである。
我々は今回、ドーピングした硫化／セレン化カドミウム
半導体成分が望ましい性質の組合せを有するため、感光
スイッチ中に半導体として使用した時に同スイッチが高
電圧、低アンペア数の供給電流を切替えることができ、
コンパクトかつ安価に構成し高周波数で動作させること
が可能なことを発見した。
本発明によれば、感光半導体と光源より成る電子スイッ
チで、光源を作動させたとき、半導体を照射し半導体を
導通させ、上記感光半導体が６３〜７４重量％のカドミ
ウムと、１６〜２４重量％のセレンと、８〜１４重量％
の硫黄と、０．　１〜１重量％の塩素と、０．００５〜
０．１重量％の銅より成る焼結混合物であるようなもの
が提供される。
上記半導体は電気的に絶縁性の基板上に接着させた層の
形をとることが望ましい。上記半導体は隔たった電極を
備え、その電極に対して使用中スイッチが制御すること
になる回路が接続される。
上記電極は焼結半導体層上に隔たって設けられた２個の
接着性電極層とするか、基板が２個の隔たった接着性電
極層を備え、接着性の焼結半導体層をその電極層上と、
それら電極層間の基板上にあてがうこともできる．後者
の場合、電極層は半導体層下部にくる。
電極層は任意の適当な導電材料で構成することができる
が、望ましい材料としては、例えば、銀、インジウム、
アルミニウム、樹脂があり、その樹脂としては例えばエ
ポキシ樹脂で以上の金属を一つ以上負荷したものがあげ
られる。
本発明のもう一つの面によれば、本発明による電子スイ
ッチを製造する方法で、３５〜５５重量％のセレン化カ
ドミウム、３５〜５５重量％の硫化カドミウム、５〜１
５重量％の塩化カドミウム、０．Ｏｌ〜０．１重量％の
塩化銅と、結合剤と揮発性液体より成る細分割した粉末
混合物のペーストを形成し、同ペーストを電気絶縁基板
上にコーテングして同コーテングを乾燥させ、その乾燥
したコーテングを５４０〜８００゜Ｃの温度で焼結させ
て上記基板上に感光半導体より成る接着層を形成し、そ
の半導体層上もしくは下部の何れかに隔たった接着性電
極層を設けてそのコーテングされた基板を光源で組立て
る段階より成る方法が提供される。
上記焼結半導体層の形成は、当業者に周知の従来の焼結
法に従って行うことができる。
焼結半導体中に所望の感光性と電気的性質を得るために
は、上記細分割した粉末材料は、例えば９９．９９９％
の高純度をもち、粉末粒子の大きさは３μｍ未満である
ことが望ましい。
ペーストを形成するために適当な接着剤と揮光液は、当
業者には明らかであろう。結合剤としては、エチルセル
ローズを使用することが全体として望ましいが、他の適
当な結合剤としては、例えばアマ二油、セルローズアセ
テートが挙げられる。
望ましい揮発液としては有機液体があり、適当な有機液
体は、例えば、テレビン油、アセトン、エタノールがあ
り、そのうち、最初のものが全体として望ましい。結合
剤は、揮発液内に１０重量％の溶液として存在すること
が望ましい。ペースト内の桔合剤／揮発液の割合は、ペ
ーストの所望粘度に依存することは勿論であるが、後者
自体は、基板を使用されるペーストでコーテングする方
法に依存することになろう。多くの目的からいって、結
合剤／′ｒ＆発液の溶液を約１５重量％含むペーストを
使用することが望ましい。
基板上にペースト層を形成する適当な方法としては、例
えばスクリーン印刷法、スプレー法、スピニング法、沈
降法をあげることができる。スクリーン印刷法は非常に
精確な方法でスクリーンのメッシュに応じてなめらかで
平坦な表面をもち、１０〜５０ＩＩＩ１の厚さを有する
層をつくることができる。この方法が全体として望まし
い。
適当な電気絶縁基板材料としては例えば、アルミナセラ
ミック、熔融シリカ、「パイレックス」ガラス（商標）
がある。その後、コーテングした基板を乾燥させて約１
００゜Ｃの温度で約１０分間炉内で加熱することによっ
て揮発液を除去することが望ましい。
その後、乾燥したコーテングを実質上不活性の雰囲気中
で５４０〜８００℃の温度で焼結させる。
この目的のために、コーテング基板は容器内に配置し、
同容器内に小割合の酸素を空気として添加した窒素の流
れを通し、容器を適当な炉、殊に電気炉内に配置するこ
とが望ましい。不活性ガス／エアの混合物内における空
気の割合は１〜２容積％が適当である。不活性ガス／空
気の混合物は、比較的低速で、例えば、２〜５　１／ｈ
で容器内を通す。
炉は、例えば３０分の期間にわたって次第に焼結温度に
加熱され、４５〜１５０分の間、殊に４５〜１２０分間
焼結温度に維持される。以上の焼結温度は重要であると
は思われない。即ち、もし同温度が５４０℃よりずっと
低ければ層は焼結せず、またもし８００℃よりずっと高
ければ、層は分解する。最良の結果は、５４０〜７００
゜Ｃの範囲の焼結温度で得ることができる。
このようにして得られた焼結層は堅固で接着性があり、
化学的に安定である。焼結作業中に厚さの減少が起こり
、最終的な厚さは、層の最初の厚さに応じて全体として
５〜２５μｍの範囲となる。
同様にして、焼結中に常に重ｆｆｉｔＭが発生し、半導
体の最終的な化学成分は焼結温度と焼結時間の関数とし
て幾分変化するかもしれない。
その後、焼結半導体層に対して２個の隔たった電極を設
けるが、それらは銀、インジウム、アルミニウム、ある
いはこれら金属のうちの一つを負荷したエポキシ樹脂に
より構成することができる。
上記電極は、（ａｌ電極金属を半導体の表面上に蒸発さ
せるか、（ｂｌ負荷したエボキシ樹脂を表面上にスクリ
ーン印刷するか、（Ｃｌ金属箔を半導体表面上に加圧す
るかの何れかの方法によって半導体上に形成することが
できる。
以上の３つの方法のうち、方法（ａ）と（ｂ）が全体と
して望ましい。両方法とも、電極間の領域はマスクして
その後に電極材料を半導体表面上にあてがう。方法（ａ
）の後にはＶａ短い熱処理を行うが、同熱処理は、銀も
しくはアルミニウムを使用する場合には、例えば、電極
層を窒素内で３００℃の温度で２０分間加熱することに
よって行う。方法（ｂ）は、エボキシ樹脂を空気中で例
えば、１　５　０　”Ｃで３５分間加熱して層を硬化さ
せる必要がある。
２個の隔たった電極を有する半導体を提供するもう一つ
の方法は、上記方法の何れかによって電極を層として電
気絶縁基板上に形成し、他方、電極間領域をマスキング
した後、電極上と同電極間の基板領域上に半導体を形成
する段階より＋１３成される。
本発明による電子スイッチは一連の形をとる。
コンパクトであるためには半導体層と基板は中空円筒形
をもつことが望ましい。更に、この構成において、半導
体層は中空円筒内側にあり、光源は同円筒の縦軸上にあ
るようにすることが望ましい。
種々の光源を使用することができる。５００〜９００ｒ
＋ｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）もしくは
グロー放電灯もしくは放電管を１個もしくはそれ以上使
用することが望ましい。適当なＬＥＤとしては約６６０
ｎｍの可視赤光をピーク発光させ１４０゜の視角を有す
る高能率赤色ＬＥＤや、８３０ｎｍのピーク発光を有し
３０゛以上の視角を有する赤外′ｆＦｒＡＬ　Ｅ　Ｄが
ある。
適当な放電灯としては、例えばネオン放電灯ならびに放
電管がある。
本発明をより理解できるように、図面に即して、半導体
／基板とスイノチ組成体の実施例を例解する。
〔実施例〕
第１〜３図について述べると、半導体／基板の組成体は
フラソトな電気絶縁基板２上にコーテングした焼結惑光
半導体層１と、隔った電導性電極３Ａ、３Ｂとより成る
。上記半導体層１は上記したようにＣｄ／Ｓｓ／　Ｓ　
／Ｃ．１　／Ｃｕの組成を有する。
第４図と第５図に示す電子スイッチは中空円筒形をした
接着性の焼結感光半導体層１１と絶縁基板ｌ２、ならび
に上記円筒の各端における２個の環状電極１３Ａ、１３
Ｂより成っている。上記スイッチは更に、５００〜９０
０ナノメートルの波長を有する光を加える放電管光源１
４を備えている。同光源１４は円筒１　１／１　２の軸
に沿って配置される。半導体層１１は上記のＣｄ　／　
Ｓｅ／　Ｓ　／　Ｃ　７７／Ｃｕの成分を備えている。
第６図と第７図に示す電子ス・インチは同半導体層１１
と先の実施例の基板に類似した中空円筒体の半導体層２
１と絶縁基板２２を備えているが、本例の場合、電極は
円筒体２ｌの径方向に対向する母線に沿って配置された
２個の長尺ストリノブ電ｉ２３Ａ，２３Ｂの形をとって
いる。スイッチ組成体は更に、円筒体の軸に沿って配置
された６個の発光ダイオード２４より成っている。半導
体層２１は上記したＣｄ／Ｓｅ／　Ｓ　／Ｃ　ｌ　／Ｃ
ｕの組成を有する。
〔作用］ 第４図と第５図および第６図と第７図に示す電子スイッ
チの作用は以下の通りである。バイアス電圧を電極（１
３Ａ−１３Ｂ、２３Ａ−２３Ｂ）全体に印加する。光源
（ｉ４、２４）が照射されない限り電流は流れず、また
照射されるや否や電流が通る。
図解の電子スイッチはすこぶるコンパクトに作ることが
できる。上記半導体の性質は電極間に１０もしくは２０
１１程の間隔をもってスイッチが３０ｋＶ以上に及ぶ電
圧パルスを安全に取扱うことができるようになっている
。
本発明をより十分に理解できるように以下の実施例を例
解として説明する。同例において別段の規定がない限り
割当は全て重量％表示とする。
．桝柔９」一 以下の組成（“第１組成”）を有する粉末混合物、セレ
ン化カドミウム　　　　　４５％ 硫化カドミウム　　　　　　　　４５％塩化カドミウム
　　　　　　　　９．９１％塩化（第２）銅　　　　　
　　　０．０９％を形成した後赳微粉砕機の如き機械的
グラインダで乾燥粉砕して全粒子が３μｍ未満の大きさ
の同質的な混合物を得た。
テレビン油内にエチルセルローズが１０％溶けた溶液を
粉末混合物と混合したが、溶液量は溶液と粉末混合物の
結合重量の１５％であった。混合はなめらかなペースト
が得られるまでｍｍした。
ペーストをシルクスクリーン印刷によって厚膜回路の生
産に使用される種類の高密度９６％のアルミナセラミッ
ク基板の表面に塗布した。上記基板は５　ｃｍ　Ｘ　３
，　５　ｃ＋ａ　Ｘ　Ｏ．　Ｑ　５　ｃｍの寸法を有し
、べ−ストを焼付けて５　ｃｒｍ　Ｘ　３　ｃｍの矩形
面積を被覆した。
約１５μｍの厚さのペースト層を有する３０５メソシュ
のスクリーン材料を使用した。
コーテング基板を炉内に配置し、１０分間、１００℃に
加熱し、テレビン油を蒸発させた。
上記のものに類偵の、しかし次の無機成分組成（「第２
組成」）を有するペーストをシルクスクリーン印刷して
幅３龍、長さ４．　５　ｃｍの２個のストリップを形成
した。上記ストリップは先に焼イ一」けた層の長い辺縁
を１．　５　ａｍだけオーバーラソブした，これらのス
トリップの目的は焼結半導体層とインジウム電極（後記
参照）間に良好な電気接触を提供することであった。即
ち、４５％以上の硫化カドミウムと比較的低割合の銅を
含む組成は、４５％以上のセレン化カドミウムと高割合
の銅を含む組成よりも良好な電気接触を提供することが
判った。
コーテング基板を炉へ戻し、１０分間１００℃に加熱し
、焼付けストリソプよりテレビン油を蒸発させた。
その後、コーテング基板を同一材料の上部カバーを有す
るパイレソクスガラス容器内に配置した。
ガスをパイレックスガラス管を通して容器の端内へ導入
し、容器とその上部カバー間の隙間を通して反対端から
通気させることができた。この組成体を電気的に加熱さ
れた炉内へ配置した。
加熱前に、まづ純粋な窒素を２０分間１時間あたり４．
５リソトルの流量で容器内に通し、最初存在した空気の
かたまりを掃気した。その後、炉を５０分の期間にわた
って５８０℃に加熱する一方、純粋な窒素を通し続けた
。いったん５８０℃の温度が得られると、小率のエアー
、即ち１容禎パーセントのエアーを窒素に加えて、この
混合物の流れを毎時４．５リソトルで臂続した。５８０
℃の温度は６０分間継続し、この期間の終りに炉のスイ
ッチを切り、６０〜９０分の期間にわたって冷却させた
。窒素／エアーの混合物の流れは炉が１５０℃以下に冷
却するまでｍＭする。その後、エアーを炉を通して吹込
み冷却を加速化した。
その結果得られた焼結層は堅固で接着性があり、化学的
に安定であった。層の厚さはほぼ４０％縮少していた。
焼結材料の表面を電子顕微鏡で観察した結果、同面は粒
子境界で共に溶融した約９μｍの大きな粒子から主とし
て構成されることが判った。
焼結された第１成分の化学的組成は以下の通りであった
。
カドミウム　　　　　　　６８．４％ セレン　　　　　　　　　２０．２％ 硫黄　　　　　　　　　　１１．０６％塩素　　　　　
　　　　　　０．３％ 銅　　　　　　　　　　　　　　　　０．０４％その後
、インジウムを基板の長辺の限界部分■へ蒸発させ電極
を形成した。この目的のため、金属マスクを位置決めし
て第１の焼結成分と第１成分の両方の側の第２成分の１
鶴幅限界区域を全て被覆した。その後、インジウムを従
来の金属蒸発装置を使用して蒸発させマスク基板をコー
テングした。その後、同マスクを慎重に取除いた。イン
ジウムコーテングの厚さは０．　５μｍであった。コー
テングした基板を炉内に配置し、１５分間１６０℃に加
熱し、インジウムを焼結第２成分の表面に対して溶融さ
せた。
その結果、最終製品は基板の長辺間に約２７１１幅を有
する第１の成分帯と、その何れかの側に約ｌ重鵬幅を有
する第２成分のストリソブと、第２成分の他辺上に３龍
幅をもち基板の長い辺縁に延びるインジウム電極ストリ
ソプとを有していた。
スイッチを構成するには、可視光形式の発光ダイオード
（ＬＥＤ）を６個、印刷回路板（　５　ｃｍ　ｘ３．　
５　ｃｒａ　）上に回路板の幅を横切って延びるように
３個づつ２列に取付けた。各列はその中心を各端から１
．　７　５　ｃｍおいた処に位置決めし、列の長さに沿
って等間隔となるようにＬＥＤを配置した。３個のＬＥ
Ｄの列はそれぞれ、電気的に直列に接続され、２列は並
列に接続され共通の駆動接続を形成する。ＬＥＤの配列
は各ＬＥＤの表面から先端へ至る間隔が３鰭となるよう
に基板上の半導体の表面上に取付けた。ＬＰ，Ｄボード
とコーテング基板の組成体は、コーテング基板をＬＥＤ
から電気絶縁する剛性プラスチックフレーム内に取付け
た。
基板の各辺縁上のインジウム電極に対して電気接続を行
った。その後、組成体全体を変圧器油内にひたして、半
導体層の表面を横切ってフラッシュオーバが生じないよ
うにした。
使用したＬＥＤは６６０ｎｍの可視赤光のピーク発光と
１４０゜の視角を有する高能率赤色ダイオードであった
。２０ｍａの電流に対するそれらの出力は２　０　０　
ｎ＋ｃｄ（０．　２カンデラ）であった。パルス電流動
作の場合；１００ｍａの光出力は典型的な場台、２５０
℃で１カンデラであった。
スイッチの電気的性質は以下の通りである。
暗条件二 ２５０℃で真暗にしてスイッチを変圧器油内にひたして
次の性質を記録した。
半導体接点を横切って３０ｋＶのＤＣ電圧を印加した場
合、２μ八未満の電流が記録された。これは１５０００
メガオーム以上のスイッチ暗抵抗に相当する。
導電体の絶縁破壊は若干のサンプルに対して行ったテス
トから３５−４０ｋＶのＤＣ電圧で生じた。
スイッチは石油機関点火コイルによって発生させられる
形式の高電圧パルスに少なくとも３５ｋＶの大きさと毎
秒２００のパルス反復率まで耐えることができた。
スイッチを２５０℃の温度と以下の照明条件の下で変圧
器油内にひたして以下の性質が記録された。
ダイオード順電流：、毎秒５０のパルス反復頻度の下で
３ｍｓの持続時間 と、０．１５以上の振幅を 有する電流パルス。
時間応答テスト： 半導体層接点を横切って５００ボルトの交流バイアスを
加え、上記順電流条件をダイオードに加えて電流パルス
を５００ボルトのバイアス電流で発生させた。これらパ
ルスの性質は以下の通りであった。
記録ピーク電流：　　　　　　　　　１Ｂ．５ｍＡ最小
電流から最大電流に至る時間 但し、ゼロ時間は照明パルスの開 始を表わす。　　　　　　　　　　　　１．４ｍｓダイ
オード電流パルスの終了後電流 がビーク値の１％に下降する時間；　　１．７ｍｓ評価
最小抵抗．　　　　　　　　２７　．　０００オーム最
大点火パルス電流能力 テス１・条件 点火コイルＨ．Ｔ出力を半轟体層の電掻と直列に接続し
て、スイッチが回路内における唯一の電流に対する抵抗
を表現するようにした。点火コイルは、ＬＥＤ順電流パ
ルスの持続時間の中心と符合する時点で点火電流のパル
スをつくりだすように配置した。即ち、点火電流パルス
は、パルスにより作動するスイッチが最小抵抗状態にあ
り全てのパルスに対して導通するような時点で発生する
。
この回路によりつくりだされる電流パルスの基本波形は
、７５μｓの周期でピーク電流に対して立上り、その後
、毎秒５０のパルス反復率で１．５ｎｔｓの時間にわた
って累進次にゼロ電流まで減衰するような波形であった
。
ピーク電流は、点火コイルの一次電流を変えることによ
り、また点火コイルの形式を変えることによって大きく
変えることができる。
スイッチに対して損失の兆候なく ２時間以上の期間耐えることので きたパルスピーク電流　　　　　　　７０ｍａ点火パル
スの評価エネルギー　　　　４５ｍＪ２５Ｃの層による
ワットｔ！　　　　　　４．６５Ｗ炎天皇Ｉ 焼結半導体層を例その１に述べたようなアルミナ基板上
に、しかも次のような組成で形成した。
無機材料の組成は次の通りである。
セレン化カドミウム　　　　　３５％ 硫化カドミウム　　　　　　　　５５％塩化カドミウム
　　　　　　　　９．９５％塩化銅　　　　　　　　　
　　　０．０５％この組成のみを使用した。（即ち、本
例においては第２の無機組成は使用しなかった。）基板
は例その１におけると同一の材料が同一の大きさであっ
たが、ペースｌ・をスクリーン印刷して３ｃｌ１１×２
ｃＩｕの矩形を形成した。
焼結段階において、窒素／エアーの混合物におけるエア
ーの比率は容積２％で焼結温度は５４０℃であった。
インジウムを焼結半導体上へ葎発させて、基板の幅を横
切って延びその各々が基板の短辺縁から延びる接触層を
形成し、半轟体層を１．５鶴だけ重ね合わせた。
それ故、完成コーテング基板は、全体として第１、２、
３図に示す種類のものとなり、幅約２．０１、長さ２．
　７　ｃｍの半導体層より成り、インジウム接点が、上
記層の幅を横切って走り、各端で１．５鰭の距離だけ後
者の辺縁を重なりあうようにした。
このコーテング基板を、２個のグロー放電管を光源とし
て組立てた。これらは市販されているネオン表示灯であ
った。２個のネオン管を、各管の長さを半導体幅を横切
って通過し同管の中心軸が電極からｌ　ｃａｉ、半導体
表面上部１　ｃｍのところに位置決めされるように、隔
たるように構成して位置決めした。小さなフラット反射
投をネオン管上部に位置決めして、表面の照明度を大き
くした９ネオン管は、それぞれ互いに対して直列に接続
して、ネオン管を駆動するために使用される電流波形は
、ピーク電流が２０ｍＡに限定される点を除いては、例
そのｌと同一とした。
電気的性質； 暗条件 このスイッチを２５℃の温度で真暗な環境内で変圧器油
中に浸すと、次の性質が記録された。
半導体層接点を横切って３０ｋＶのＤＣ電圧を印加する
と、１μ八未満の電流が記録され、３０．０００メガオ
ーム以上のスイッチ暗抵抗と等価であった。
半導体材料の絶縁破壊は、若干のサンプルについて行っ
たテストでは、３７〜３９ｋＶのＤＣ電圧で発生した。
スイッチは、点火コイルにより発生させられるタイプの
高圧パルスに対し少なくとも３２ｋＶの大きさと毎秒２
００回のパルス反復率まで耐えるごとができた． 照明条件 ２５０℃の温度と照明下で、スメ・７チを、変圧器油内
に浸して、次のスイッチ性質を記録した。
ネオン電流、毎秒５０のパルス反復頻度で３ｍｓの持続
時間と０．０２以上の 振幅を有する電流パルス。
時間応答テスト ５００ボルトＤＣバイアスを、半導体層接点を横切って
印加し、上記順電流条件をネオン管に与えて電流パルス
を５００ボルトバイアス回路内で発生させた。これらパ
ルスの特性は以下の通りであった・ 記録ピーク電流；　　　　　　　　　　　１２．５ｍＡ
最小電流から最大電流までの時間 但し、ゼロ時間は照明パルスの 開始を示す　　　　　　　　　　　　　１．２ＩＩＩｓ
ダイオード電流パルスの終了後電流が ピーク値の１％まで下落する時間　　　３．　７　ｍｓ
評価最小抵抗　　　　　　　　４０，０００オーム最大
点火パルス能力 テスト条件 点火コイルｌ−１．Ｔ．出力を半導体層の電極と直列に
接続するごとによって、スイッチだけが回路内の電流に
対する唯一の抵抗を表わすようにした。
点火コイルは、ネオン電流パルスの持続時間の中心と一
致する時点で、点火電流のパルスをつくりだすように構
成した。即ち、点火電流パルスは、パルスにより動作す
るスイッチが最小抵抗状態にあり全てのパルスに対して
導通する時点で発生するようにした。
この回路によりつくりだされる電流パルスの基本波形は
、７５μｓの周期でピーク電流に立上った後、毎秒５０
のパルス反復率で１．　５　ｍｓの時間にわたって累進
的にゼロ電流にまで減衰する波形であった。
ピーク電流は点火コイルー次電流を変化させ、また点火
コイルの種類を変化させることによって大きく変化させ
ることができた。
スイッチに対して損傷のきざしなく ２時間以上の時間耐えることのできた バルスピーク電流　　　　　　　　　６０ｍ，点火パル
スの評価エネルギー　　　　５４ｍ．１２５゜Ｃで層に
よるワット損　　　　　２．７ＷｌＯ分後に惑光層を傷
めたパルス ピーク電流　　　　　　　　　　　　　８０ｍａ点火パ
ルスの評価エネルギー　　　　９６ｍＪ２５℃で層によ
るワソト損　　　　　４．８０Ｗ
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体／基板実施例の平面図、第２図は第１図
の線ｎ−ｎによる断面図、第３図は第１図の線ｍ−ｍに
よる断面図、第４図は円筒形電子スイッチ組成体の第１
実施例の断面図、 第５図は第４図の線Ｖ−Ｖ上の断面図、第６図は円筒形
電子スイッチの第２実施例の断面図、及び 第７図は第６図の線■一■上の断面図。 １、１１、２１一感光半導体、 １４、２４−光源、 ２、１２、２２一電気絶縁基板、 ３Ａ、３Ｂ；１３Ａ，１３Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ電極層、 １２、２２・一基坂。 手 続 補 正 書（方式） ■．事件の表示 平成２年特許願第６５５１６号 ２．発明の名称 電 子 ス イ チ ３．補正をする者 事件との関係

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）感光半導体（１、１１、２１）と、動作した時、
    上記半導体を照明して導通させる光源（１４、２４）と
    、から成る電子スイッチにおいて、上記感光半導体が６
    ３〜７４重量％のカドミウムと、１６〜２４重量％のセ
    レンと、８〜１４重量％の硫黄と、０．１〜１重量％の
    塩素と、０．００５〜０．１重量％の銅より成る焼結混
    合物であることを特徴とする前記スイッチ。
  2. （２）半導体（１、１１、２１）が電気絶縁基板（２、
    １２、２２）上の接着性層の形をとる請求項１記載のス
    イッチ。
  3. （３）２個の隔った接着性電極層（３Ａ、３Ｂ；１３Ａ
    、１３Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ）が焼結半導体層（１、１１
    、２１）上に設けられる請求項２記載のスイッチ。
  4. （４）電気絶縁基板と、同基板上の２個の隔った接着層
    と、両電極上とその間の基板上に位置する焼結半導体成
    分より成る接着層と、より成る請求項１記載のスイッチ
    。
  5. （５）電極層（３Ａ、３Ｂ；１３Ａ、１３Ｂ；２３Ａ、
    ２３Ｂ）が銀、インジウムもしくはアルミニウム、もし
    くは銀、インジウム、あるいはアルミニウムを負荷した
    エポキシ樹脂より成る請求項３もしくは４記載のスイッ
    チ。
  6. （６）接着半導体層（１１、２１）と基板（１２、２２
    ）とが中空円筒形をとる請求項２〜５の何れかに記載の
    スイッチ。
  7. （７）光源（１４、２４）が円筒の縦軸上に配置される
    請求項６記載のスイッチ。
  8. （８）光源が１個もしくはそれ以上の発光ダイオード（
    ２４）である請求項１〜７の何れかに記載のスイッチ。
  9. （９）光源が５００〜９００ナノメートルの波長を有す
    る光を与えるグロー放電灯もしくは放電管（１４）であ
    る請求項１〜７の何れかに記載のスイッチ。
  10. （１０）３５〜５５重量％のセレン化カドミウムと、３
    ５〜５５重量％の硫化カドミウムと、５〜１５重量％の
    塩化カドミウムと、０．０１〜０．１重量％の塩化銅と
    、結合剤と、揮発液とから成る微細に分割した粉末混合
    物のペーストを形成し、同ペーストのコーテングを電気
    絶縁基板に塗布し、同コーテングを乾燥させ、同乾燥し
    たコーテングを５４０〜８００℃の温度で焼結させて基
    板上に感光半導体の接着層を形成し、隔った接着性電極
    層を半導体層上部もしくは下部の何れかに設けてコーテ
    ング基板を光源と共に組立てることを特徴とする電子ス
    イッチの製造方法。
JP2065516A 1989-03-15 1990-03-15 電子スイッチ Pending JPH02292874A (ja)

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GB898905910A GB8905910D0 (en) 1989-03-15 1989-03-15 Photosensitive semiconductor,method for making same and electronic switch comprising same
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DE (1) DE4007979A1 (ja)
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AU626391B2 (en) 1992-07-30
BE1002672A3 (fr) 1991-04-30
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