159422. lajstromszámú szabadalom • Áramszabályozó eszköz
7 159422 X 8 egy küszöbfeszültség értékig növeljük, a félvezető 11 anyagban a nagy villamos ellenállás lényegileg egy pillanat alatt kis villamos ellenállásra csökken legalább egy úton a 12 és 13 elektródok között; ezt a lényegileg pillanat alatti átkapcsolást a 31 görbe jelzi. A kis villamos ellenállás sok nagyságrenddel kisebb, mint a nagy villamos ellenállás. A -vezető állapotot 32 görbe szemlélteti és megjegyezzük, hogy ez lényegileg ohmos feszültség-áram-karakterisztika. Más .szavakkal, az áramvezetés lényegileg ohmosán történik, amint azt a 32 görbe mutatja. A félvezető anyag kis ellenállású áramvezető állapotában a rajta eső feszültség csekély töredéke annak a feszültségesésnék, amely a nagyellenállású lezáró állapotban van a küszöbfeszültség érték közelében. ja le az áramot. Ha azonban a készülékre kapcsolt váltakozó feszültség csúcsértéke a memória típusú készülék küszöbfeszültség értéke fölé növekszik, a készülék lényegileg egy pillanat alatt vezető állapotába kapcsol, amit a 7. ábrán a 32 görbe szemléltet és ebben a vezető állapotban marad, függetlenül attól, hogy az áram nullára csökken, vagy ellentétes irányúra változik. Ezt a szimmetrikus vezető állapotot szemlélteti a 7. ábra 32 görbéje. Ha a 19 kapcsolót működtetjük és a 15 és 16 kapcsokon levő feszültség a küszöbfeszültség érték alatt van, az áraimimpulzus a memória típusú áramszabályozó készüléket azonnal záróállapotba kapcsolja át, amelyet a 6. ábra 30 görbéje szemléltet. A memória típusú készülék adott alakzata esetében a nagy villamos ellenállás 1 megohm körüli értékű lehet, míg a kis villamos ellenállás 10 ohm körüli értéket vetet fel és a küszöbfeszültség értéke kb. 20 volt, a kapcsolási idők pedig rendkívül gyorsak. Amint fent említettük, a félvezető anyag lezáró állapotában lényegileg, rendezetlen és általában amorf, vagy polikristályos, vagy ehhez hasonló és vezető állapotban az említett legalább egy vezető út az elemen keresztül rendezettebb és általában kristályos vagy pszeudo-kristályos és a lezáró állapot és a vezető állapot között az anyagban fázisváltozás, vagy fizikai struktúra változás van. A nem-memória típusú és memória típusú készülékekkel kapcsolatban a fentiekben vázolt működés hasonlít ahhoz, amelyet a bevezetőben említett szabadalmi leírás ismertet és ezért ennék további ismertetése ezen a helyen nemlátszik szükségesnek. Először a szilíciumot és arzént tartalmazó bináris rendszert vizsgálva, a nem-memória típusú módon a kapcsolás — amint azt a fentiekben ismertettük — az SiAs2 és SiAs sztöchiometriai pontok közelében és az ezek közötti tartományban történik. Ezért az arzén atomszázaléka kb. 66 2/3% és 50% között van a szilíciumra vonatkoztatva. Járulékos elemek csekély adalékait tartalmazhatja a fent említett rendszer és ezáltal terner (háromalkotós) rendszer, vagy hasonló keletkezik. Ilyen cséklly adalékok lehetnek például kadmiumnak arzenidjei; az ilyen csekély adalékok mennyisége előnyösen a 0% és kb. 20% között lehet, a terner rendszer atomsúlyszázalékában. Az ilyen bináris vagy terner rendszereknél a nem-memória típusú kapcsolás szintén ott történik, ahol az összetételek arzénben gazdagabbak. Ahol viszont a rendszer kevesebb arzént tartalmaz, a kapcsolás memória típusú módon történik, amint azt fent ismertettük. Ilyen módon, a kapcsolás típusa legyen az akár nem-memória típusú, akár pedig memória típusú, előre meghatározható a kívánalom szerint azáltal, hogy megfelelően megválasztjuk az arzén arányát a félvezető anyag összetételében. Amint korábban már említ ettük, a félvezető anyag polimer anyag, amely hasznosítja a poli-Amikor a feszültség csökken, az áram is csökken a 32 görbe mentén és az ohmos kap- 20 csolat értelmében az áram nullára csökken, amikor a feszültség nullává válik. A memória típusú áramszabályozó készülék visszaemlékezik vezető állapotára és mindaddig megmarad ebben a vezető állapotban még akkor is, ha az 25 áram nullára csökken, vagy ellentétes irányúra változik, amíg nem történik meg a lezáró áEapotba való átkapcsolása, amint azt a későbbiekben ismertetjük. A terhelő áramkör terhelési vonalát 33 görbe mutatja, amely lénye- 3 Q gileg párhuzamos a kapcsoló 31 görbével. Ha egyenáramú áramimpulzust vezetünk a terhelő áramkörtől függetlenül a memória típusú készülékre, például az 1. ábra szerinti 17 áramforrás, a kisértékű 18 ellenállás és 19 kapcsoló 35 útján, ennek az áramnak terhelési görbéje a 34 vonal mentén ' változik, minthogy ebben a vezérlő áramkörben csak igen kis ellenállás van, ha ugyan van egyáltalán és amikor a terhelési 34 görbe metszi a 30 görbét, a készü- 40 lék vezető állapota azonnal megváltozik és átkapcsol lezáró állapotába. A memória típusú készülék mindaddig megmarad lezáró állapotában, amíg át nem kapcsoljuk vezető állapotába azáltal, hogy ismét küszöbfeszültséget kapcso- ._ lünk a készülékre a 15 és 16 kapcsokon keresztül. A találmány szerinti memória típusú áramszabályozó 10 készülék működése szimmetrikus is, mert lezáró árama lényegileg egyenlő 50 mindkét irányban és vezető árama is lényegileg egyenlő mindkét irányban, míg a lezáró és vezető állapot között az átkapcsolás rendkívül gyors. Váltakozó áramú működés esetén a váltakozó áram második fél ciklusa számára a „ feszültség-áram-karakterisztika az 5. ábrán bemutatott negyeddel szemközti negyedben lenne. A váltakozó áramú működést memória típusú készüléknél a 6. és 7. ábrák szemléltetik. A 6. ábra a 10 készülék lezáró állapotára vonatkozik, amikor a váltakozó áramú feszültség csúcsértéke a készülék küszöbfeszültség értéke alatt van; a lezáró állapotot a 30 görbe szemlélteti mindkét félciklusban. Ilyen módon a készülék mindkét félciklusban lényegileg egyenlően zár- 65 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
