161837. lajstromszámú szabadalom • Vezérlő rendszer villamos áramkörhöz

161837 7 romos vezetőből, előnyösen nagy olvadáspontu anyagból, mintpl. tantál, grafit, miobium, wolfram és molibdén. Ezek az elektródok kémiailag általában viszonylag semlegesek a különböző félvezető anyagokkal szemben. Ezeket az elektródokat a fél- 5 vezető anyagból készült testekhez, vékony lapkákhoz, rétegekhez vagy hártyákhoz bármilyen módon lehet rögziteni; igy lehet mechanikusan helyükre nyomni, helyükre forrasztani, felgőzölni, fémszórással vagy hasonló módon felvinni. Forditva, a 10 félvezetőanyagotislehet az elektródokra bevonással, rágőzöléssel, vagy félvezető anyagok rászórásával felvinni. Ugy gondoljuk, hogy a memória és nem-memória típusi eszközök általában amorf polimer-szerü 15 félvezető anyagainak jelentős, az áramhordozókat gátló centrumaik vannak (csapdák, rekombinációs centrumok, vagy hasonlók), ameíyek az áramhordozók (elektronok és/vagy lyukak) gyors ütemű rekombinációjáról gondoskodnak és egy aránylag 20 széles tiltott sávjuk van; továbbá, hogy az áramhordozóknak bennük aránylag rövid átlagos szabad úthosszal rendelkeznek és a rekombináció ütemét befolyásoló nagy térbeli potenciál-ingadozásaik vannak, és az amorf szerkezet és az abban levő 25 áramhordozókat akadályozó centrumok miatt aránylag kevés szabad áramhordozójuk van, ami nagy ellenállást vagy áramzáró állapotot biztosit. Ugy gondoljuk, hogy a nem-memória tipusu eszközök kristályos-szerű anyagainak nagy ellenállású, 30 vagy áramzáró állapotukban tetemes áramhordozókat akadályozó centrumaik (csapdák, rekombinációs centrumok vagy ehhez hasonlók) vannak, amelyek az áramhordozók (elektronok és/vagy lyukak) gyors Utemü rekombinációját biztositják, hogy a 35 kristályos szerkezete következtében aránylag nagy átlagos szabad úthossz áll az áramhordozók rendelkezésőre, minél fogva az áramhordozóknak aránylag nagy a mozgékonyságuk, de ennek ellenére aránylag kicsi az áramhordozók száma az 40 abban levő áramhordozókat gátló centrumok, a benne, levő aránylag szóles tiltott sáv és a rekombinációs ütemet befolyásoló nagy térbeli potenciálingadozások miatt, hogyigybiztositsaanagy ellenállású vagy áramreteszelő állapotot. Továbbá ugy 45 gondoljuk, hogy az amorf tipusu félvezető anyagoknaka szokásos üzemi liőmérsékleten nagyobb ellenállása, nagyobb nem-lineáris, negativ hőmérséklet-ellenállás együtthatója, kisebb fajlagos hővezetési tényezője van és hogy az áramzáró állapotuk 50 és a vezető állapotuk között a villamos vezetőképesség jobban változik, mint a kristályos tipusu félvezető anyagoknál, és igy alkalmasabbak a találmány sokoldalú alkalmazására. Az anyagok, a méretek és az alakzatok megfelelő megválasztása- 55 val az áramkapcsoló eszközök záró ellenállásértéke és küszöbfeszültsége előre meghatározható» Ha a 14, 19 áramkapcsoló eszközöket a 15 és 16 terhelőelektródokkal a 10 terhelőáramkörbe sorbakapcsoljuk, amely áramkörbe a 11 és 12 kap- 60 csókon változtatható egyenáramú feszültségforrást kapcsolunk, akkor a memória nélküli eszközök a 3. ábra feszültségáram jelleggörbéi szerint viselkednek, a memóriával rendelkező eszközök pedig a 4. ábra feszültség-áram jelleggörbéi szerint 65 8 viselkednek. Feltételezve, hogy a 14, 19 eszközök záró állapotukban vannak, akkor amint az alkalmazott feszültséget fokozatosan zérusról növeljük, ugy az áramsűrűség és tér a 15 és 16 elektródok között növekszik, az áramhordozók bevitelének üteme is növekszik. Ekkor az elektródok közötti félvezető test legalábbis 32 szaggatott vonalak menti részeinekvagyutjainak ellenállása csökken, amint azt a 3. és 4. ábrákon 35 görbével jelöltük. Ha az elektródokra adott feszültség az es'zköz küszöbfeszültségének megfelelő értékre nő, akkor az elektródok közű félvezető testnek legalább az emiitett részei vagy utjai (legalább egyetlen ut vagy vonal, vagy szál az elektródok között) lényegében azonnal átváltoznak kis ellenállású vagy vezető állapotba és áramvezetővé válnak. Ugy gondoljuk, hogy az alkalmazott feszültség a félvezető testnek legalább emiitett részeit, vagy útjait "begyújtja", vagyátüti, vagy "kapcsolja". Az "átütés" lehet villamos, termikus, vagy mindkettő kombinációja, aholis a villamos tér, vagy feszültség által okozott villamos átütés szerepe nagyobb, ha az elektródok közti távolság kicsi, és a villamos tér vagy feszültség által okozott termikus átütés szerepe nagyobb, ha az elektródok közti távolság nagyobb. Az áramzáró állapotból a vezető állapotba történő átkapcsoláshoz szükséges "kapcsolási" idők rendkívül rövidek, lényegében pillanatszerüek. A félvezető test emiitett részeinek vagy útjainak pillanatszerű átkapcsolását nagy ellenállású, vagy áramzáró állapotukból kisellenállásu vagy lényegében vezető állapotukba a 3. és 4. ábrák szaggatott 36 görbéi ábrázolják. A villamos átütés lehet az alkalmazott villamos tér vagy feszültség befolyása következtében gyorsan felszabaduló, lavina módjára sokszorozódó és vezető áramhordozók következménye, amely feszültséget külső téremisszió okozhat, - amint az áramhordozók beáramlását az elektródákról (azaz a negativ elektróda elektronokat visz be ós/vagy a pozitiv elektróda lyukakat visz be), vagy okozhatja belső téremisszió, mint pl. az áramgáüó centrumok - csapdákból, rekombinációs centrumokból, vagy hasonlókriói származó lavinaszerű beáramlás, vagy becsapódási, vagy ütközési ionizáció, vagy pedig valencia sávokról származó becsapódási, vagy ütközési ionizáció, ami nagyon hasonló a gázkisülési csövekben előforduló átütéshez. A lehetséges potenciálgátak magasságának vagy szélességének a csökkenése létrejöhet alagutvagy ehhez hasonló hatás utján is. Ugy gondoljuk, hogy az átütésnél majd azután is, az áramhordozók beáramlásának üteme meghaladja az áramhordozókat gátló centrumok által létrehozott rekombináció ütemét, igy az hatásosan semlegesíti az áramhordozókat gátló centrumokat és szabad áramhordozókat biztosit a vezető állapot részére. Ugy gondoljuk, hogy átütésnél a kristályos tipusu anyagok kristályrácsában az atomok helyi organizációja és térbeli viszonyai, valamint az amorf tipusu anyagokban a helyi organizáció ős térbeli viszonyok az atom OK, vagy kis kristályokvagy lánc, vagy gyürü töredékek között olyanok, hogy az áramhordozóknak csak minimális számú rugalmatlan ütközésre adjanak módot, ami lehetővé teszi 4