162129. lajstromszámú szabadalom • Memóriával rendelkező szimmetrikusan vezetőképes áramkapcsoló félvezető eszköz

162129 állással rendelkezik. Ily módon a záró ellenállási értékek és az alkalmazott feszültség küszöbértékek az eszközök hőmérsékletének mérésére használhatók fel (minél nagyobb az eszközök hőmérséklete, annál kisebbek a küszöbértékek), és ezek az értékek előre meghatározhatók, ill. megválaszthatok az eszközök hőmérsékletének szabályozásával. Minthogy az eszközök külső hő hatására is átkapcsolhatok, különösen előnyös az eszköznek mérőátalakítóként való alkalmazása. Mindazonáltal a szokásos áramkapcsoló alkalmazásokban a környezetben található szokásos hőmérsékleti változások alapjában véve semmi hatással sincsenek a találmány szerinti szilárd halmazállapotú félvezető eszközök — amelyek különösen előnyösen alkalmazhatók ilyen szokásos hőmérsékleti körülmények között — fentebb leírt működésére. A fentebb említett szilárd halmazállapotú félvezető anyagú áramkapcsoló eszközöket, amelyek alapjában véve pillanatszerűen kapcsolják a nagy energiájú terhelőáramköröket beleértve a váltakozó árammal terhelt áramköröket is, zárt, ill. nyitott állapotukba külső villamos jelekkel gyorsan és könnyen átkapcsolhatjuk. Mivel a nagy energiájú, váltakozó áramú terhelőáramkörök „kapcsolása" nagy jelentőséggel bír, és egyrétegű szilárd halmazállapotú félvezető eszközökkel — szemben a többrétegű, p-n átmenetekkel rendelkező diódákkal — mindaddig nem sikerült megoldani, a további vizsgálódás főleg az ilyen váltakozó áramú működésre irányul, noha magától értetődik, hogy a megfelelő eszközök általában alkalmazhatók nagy energiájú egyenáramú terhelt áramkörökhöz és kis energiájú váltakozó árammal és egyenárammal terhelt áramkörökhöz is. Az eddig ismert szilárd halmazállapotú félvezető anyagú áramkapcsoló eszközök általában egyenáramú villamos áramkörök kapcsolására, ill. váltakozóáram egyenirányítására szolgáló típusok voltak. Ezek az eszközök alapvetően egyenáramú villamos áramköri és egyenirányító alkatrészek. A félvezető technika erőfeszítései mindeddig túlnyomórészt és alapvetően arra irányultak, hogy alapjában véve tiszta félvezető anyagokat (néhány esetben bemért kismennyiségű szennyezőkkel) hozzanak létre ilyen egyenáramú villamos áramköri és egyenirányító alkatrészek számára. Nagy erőfeszítéseket tettek abban az irányban is, hogy a minimumra csökkentsék, ill. kiküszöböljék a félvezető anyagok strukturális változásait, továbbá a tökéletlenségeket vagy rekombinációs centrumokat, ill. hibahelyeket, különös tekintettel a félvezető eszközök felületein, ill. belső felületein jelentkező ilyen tökéletlenségekre vagy rekombinációs centrumokra, ill. hibahelyekre, minthogy ezek eddig káros hatást gyakoroltak ezekre a félvezető eszközökre. Mindazonáltal e találmánnyal kapcsolatban kitűnt, hogy különösen ott, ahol amorf vagy amorf-kristályos félvezető anyagokat használunk fel, azok a szilárd halmazállapotú félvezető eszközök, amelyek működés közben szerkezetileg megváltozhatnak, amelyek nagymértékben szennyezettek, és amelyekben — különösen nagy ellenállású, ill. záró állapotukban — 5 teljes terjedelmükben, felületeiken, ill. belső felületeiken az áramhordozók mozgását akadályozó nagyszámú hibahely, vagy rekombinációs centrum, ill csapda van (amelyeket a következőkben összefoglalóan az áramhordozókat fékező 10 szórócentrumoknak nevezzük), a fentebb leírt villamos jellemzőkkel rendelkeznek, és képesek nagy energiájú terhelt villamos áramkörök — beleértve a váltakozóáramú terhelt áramköröket is — kapcsolására a terhelt és terheletlen álla-15 pot között a fentebb leírt módokon. Ügy véljük, hogy a találmány szerinti szilárd halmazállapotú félvezető anyagoknak ezek a szerkezeti változásai és szennyeződései, ill. hibahelyei vagy rekombinációs centrumai vagy tökéletlenségei, 20 valamint áramhordozói az előbb említett villamos terekkel befolyásolhatók abból a célbői, hogy a fentebb leírt villamos jellemzők és működési módok — amelyeket az eddig ismert, egyenáramú villamos áramköri és egyenirányí-25 tó alkatrészekhez használt szilárd halmazállapotú félvezető eszközökkel nem sikerült elérni — létrejöjjenek. Azáltal, hogy megfelelő szilárd halmazállapotú félvezető anyagokat használunk fel, beállít-30 hatók az áramkapcsoló eszköz kívánt villamos jellemzői, szabályozható és előre meghatározható például az eszköz típusa, amely lehet kapcsoló, árammegszakító, ill. memóriával rendelkező mechanizmus típusú; a záró állapotukban és ve-35 zető állapotukban levő szilárd halmazállapotú félvezető anyagok villamos ellenállási értékei; az eszközök áramutat lezáró és áramvezető képessége ; az elektromos tér azon küszöbértéke, • amelynél az eszközök alapjában véve pillanat-40 szerűen változnak záró állapotukból vezető állapotukba; a kapcsoló eszköznek vezető állapotából záró állapotába való, alapjában véve pillanatszerű változásához szükséges villamos térértéke; az árammegszakító eszköznek vezető ál-45 lapotából záró állapotába való, alapjában véve pillanatszerű változtatásához szükséges villamos tér értéke; valamint a villamos tér azon értéke, amelynél a memóriával rendelkező mechanizmus típusú eszköz alapjában véve pillanatszerűen 50 változik vezető állapotából záró állapotába. Például a szilárd halmazállapotú félvezető anyag lehet bármely fém, félfém, intermetallikus vegyület, vagy félvezető telluridja, szelenid-55 je, szulfidja, vagy oxidja, továbbá ezek szilárd oldatai, vagy keverékei. Különösen jó eredmény érhető el tellur vagy szelén felhasználásával. Ezek a szilárd halmazállapotú félvezető anyagok megfelelően vannak kiválasztva és megfelelően 60 kezelhetők az áramhordozókat fékező szórócentrumok kialakítása céljából; néhány sajátos példát részletezünk a későbbiekben. A találmány szerinti áramkapcsoló eszközök szilárd halmazállapotú félvezető anyagai nem egyenirányító 65 jellegűek, lehetnek p-, ill. n-típusúak. 4