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DE1064556B - Use of a transistor with partially falling characteristics for switching with short jump times - Google Patents

Use of a transistor with partially falling characteristics for switching with short jump times

Info

Publication number
DE1064556B
DE1064556B DED24897A DED0024897A DE1064556B DE 1064556 B DE1064556 B DE 1064556B DE D24897 A DED24897 A DE D24897A DE D0024897 A DED0024897 A DE D0024897A DE 1064556 B DE1064556 B DE 1064556B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching
transistor
operating point
electrons
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DED24897A
Other languages
German (de)
Inventor
Rer Nat Waldemar Von Muench Dr
Dr Phil Helmut Salow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Telekom AG
Original Assignee
Deutsche Telekom AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DED21877A external-priority patent/DE1064102B/en
Application filed by Deutsche Telekom AG filed Critical Deutsche Telekom AG
Priority to DED24897A priority Critical patent/DE1064556B/en
Publication of DE1064556B publication Critical patent/DE1064556B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für bestimmte Schaltaufgaben, insbesondere auf den Gebieten der Fernmeldetechnik und der Informationsverarbeitung, benötigt man elektronische Schalter, die mit Hilfe eines Elektronen- oder Lichtstrahles betätigt werden. Man kann mit einer derartigen Anordnung innerhalb einer außerordentlich kurzen Zeit eine Vielzahl von Schaltern betätigen. Es ist bereits bekannt, Transistoren als steuerbare Schalter auf Halbleiterbasis einzusetzen. Es mußten dabei Spitzentransistoren verwendet werden, wenn die Schalter als kippfähige Gebilde arbeiten sollten, d. h. wenn der Schaltzustand auch nach Beendigung der Bestrahlung aufrechterhalten werden sollte.For certain switching tasks, especially in the fields of telecommunications technology and information processing, you need electronic switches that work with the help of an electron or light beam be operated. One can with such an arrangement within an extraordinarily press a large number of switches for a short time. It is already known to use transistors as controllable switches to be used on a semiconductor basis. Tip transistors had to be used if the Switches should work as tiltable structures, d. H. if the switching status also after termination of the Irradiation should be maintained.

Die Hauptpatentanmeldung hat ein neues Halbleiterbauelement, einen Transistor mit teilweise fallender Charakteristik zum Schalten mit kurzen Sprungzeiten und mit flächenhaften p-n-Übergängen am Emitter und Kollektor zum Gegenstand, bei dem ein Strom von Mehrheitsladungsträgern vor dem Emitter ein Potential erzeugt und dadurch die Injektion von Minderheitsladungsträgern am Emitter vermehrt wird. Die Hauptpatentanmeldung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Strom von Mehrheitsladungsträgern mehr als das Zehnfache des Sättigungsstroms des Kollektors beträgt, jedoch klein gegenüber dem im Flußzustand fließenden Strom ist, und daß der Mehrheitsladungsträgerstrom vom Kollektor selbst oder von einer dem Kollektor unmittelbar benachbarten, wenigstens annähernd auf Kollektorpotential liegenden sperrfreien Hilfselektrode zur Basiselektrode fließt, so daß zwischen dem Emitter und dem Kollektor ein die Minderheitsladungsträger in Richtung vom Emitter zum Kollektor beschleunigendes elektrisches Zugfeld besteht.The main patent application has a new semiconductor component, a transistor with partially falling Characteristic for switching with short jump times and with extensive p-n transitions on the Emitter and collector to the subject, in which a stream of majority charge carriers in front of the emitter generates a potential and thereby increases the injection of minority charge carriers at the emitter will. The main patent application is characterized in that the stream of majority charge carriers is more than ten times the saturation current of the collector, but small compared to that in the flow state is flowing current, and that the majority charge carrier current from the collector itself or from one immediately adjacent to the collector, at least approximately at collector potential lying non-blocking auxiliary electrode flows to the base electrode, so that between the emitter and the Collector one that accelerates the minority charge carriers in the direction from the emitter to the collector electrical tension field exists.

Das Ziel der Erfindung besteht nun darin, den Transistor nach der Hauptpatentanmeldung für eine der oben beschriebenen Elektronen- oder Lichtstrahlanordnungen anzuwenden, bei der in bekannter Weise die Verlagerung des Arbeitspunktes eines Halbleiterelementes mit negativer Widerstandskennlinie durch die Einwirkung eines Elektronen- oder Lichtstrahls herbeigeführt wird.The object of the invention is now the transistor according to the main patent application for a to apply the electron or light beam arrangements described above, in the known manner shifting the operating point of a semiconductor element with a negative resistance characteristic the effect of a beam of electrons or light is brought about.

Es hat sich herausgestellt, daß die Schalttransistoren mit einer außerordentlich geringen Schaltleistung aus ihrem hochohmigen Zustand in den niederohmigen Zustand übergeführt werden können. Dadurch ist die relativ geringe Energie, die z. B. ein Elektronenstrahl mit sich führt, in der Lage, die Schalttransistoren zu steuern. Die bisher in diesem Zusammenhang verwendeten Spitzentransistoren besitzen diesen Vorteil nicht.It has been found that the switching transistors with an extremely low switching capacity can be transferred from their high-resistance state to the low-resistance state. This is the relatively low energy z. B. carries an electron beam with it, able to control the switching transistors to control. The tip transistors previously used in this context have this advantage not.

Die Verwendung des Schalttransistors bietet folgende Vorteile: er kann in der monostabilen oder in der bistabilen Kipplage betrieben werden, besitzt aber Anwendung eines Transistors
mit teilweise fallender Charakteristik
zum Schalten mit kurzen Sprungzeiten
The use of the switching transistor offers the following advantages: it can be operated in the monostable or in the bistable tilted position, but has the use of a transistor
with partially falling characteristics
for switching with short jump times

Zusatz zur Patentanmeldung D 21198 VIIIc/21g
(Auslegeschrift 1 060 498)
Addition to patent application D 21198 VIIIc / 21g
(Interpretation document 1 060 498)

Anmelder:Applicant:

Deutsche Bundespost,German Federal Post Office,

vertreten durch den Präsidentenrepresented by the President

des Fernmeldetechnischen Zentralamts, the Central Telecommunications Office ,

Darmstadt, Rheinstr. 110Darmstadt, Rheinstr. 110

Dr. phil. Helmut Salow, Darmstadt,Dr. phil. Helmut Salow, Darmstadt,

und Dr. rer. nat. Waldemar von Münch., Frankfurt/M.,and Dr. rer. nat. Waldemar von Münch., Frankfurt / M.,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

gegenüber dem Spitzentransistor eine erhöhte mechanische und elektrische Stabilität, ein günstigeres Verhältnis vom Sperrwiderstand zum Flußwiderstand sowie eine wesentlich höhere Belastbarkeit. Die Schaltgeschwindigkeit übertrifft diejenige des Spitzentransistors, sie ist auch der Schaltgeschwindigkeit eines vergleichbaren Flächentransistors oder einer Kombination von Flächentransistoren weit überlegen. Der herstellungsmäßige Aufwand ist verhältnismäßig gering, wenn Schalttransistoren verwendet werden, bei denen Spitzen in die Kollektoren eingesenkt wurden.compared to the tip transistor, increased mechanical and electrical stability, a more favorable ratio from blocking resistance to flow resistance as well as a much higher load capacity. The switching speed surpasses that of the tip transistor, it is also the switching speed of one Far superior to comparable flat transistors or a combination of flat transistors. Of the Production effort is relatively low if switching transistors are used with tips sunk into the collectors.

Die Zeichnung verdeutlicht noch einmal den Erfindungsgedanken z. B. für eine Elektronenstrahlanordnung. Ein Strahlerzeugungssystem 1 liefert den Elektronenstrahl, der durch eine Ablenkvorrichtung 2 auslenkbar gemacht worden ist. Dem Elektronenstrahl sind die Schalttransistoren 3, 4, 5 gegenübergestellt. Vorzugsweise wird vom Elektronenstrahl eine Stelle des Halbleiters getroffen, die der in den Kollektor 6 eingelassenen Spitze gegenüberliegt. Der Emitter 7 ist ringförmig ausgebildet, um dem Elektronenstrahl Gelegenheit zu geben, in den Halbleiter einzudringen. Er könnte auch aus einem strahlendurchlässigen Material ausgeführt sein und dann die ganze dem Elektronenstrahl zugewandte Fläche des Halbleiters ausmachen. The drawing illustrates once again the inventive idea z. B. for an electron beam array. A beam generation system 1 supplies the electron beam, which can be deflected by a deflection device 2 has been made. The switching transistors 3, 4, 5 are opposed to the electron beam. The electron beam preferably hits a point on the semiconductor that is located in the collector 6 opposite the recessed tip. The emitter 7 is ring-shaped in order to accommodate the electron beam To give the opportunity to penetrate the semiconductor. It could also be made from a radiolucent material be executed and then make up the entire surface of the semiconductor facing the electron beam.

Der Schalttransistor kann in der monostabilen oder bistabilen Kipplage betrieben werden. Mit Hilfe eines Elektronen- oder Lichtstrahles wird er dabei vonThe switching transistor can be operated in the monostable or bistable tilt position. With help of a He is thereby of electron or light beam

909 610/261909 610/261

Claims (3)

einem Arbeitspunkt mit niedrigem Strom auf einen Arbeitspunkt mit hohem Strom umgesteuert. Neben einer Signaleinsteuerung am Emitter oder an der Basis kann mit Vorteil der Widerstandsabbau vor dem Kollektor zur Umsteuerung ausgenutzt werden, welcher darin besteht, daß durch energiereiche Elektronen oder Lichtquanten im Halbleiter Elektron-Loch-Paare erzeugt werden. In manchen Fällen kann es sinnvoll sein, vorher den Steuerstrom der Elektronen in Lichtquanten umzusetzen. In diesem Falle wird man in unmittelbarer Nähe der Halbleiteroberfläche — oder auf dieser — eine fluoreszierende Schicht anbringen. Patentansprüche:an operating point with low current is reversed to an operating point with high current. In addition to a signal input at the emitter or at the base, the reduction in resistance in front of the collector can advantageously be used for reversing, which consists in generating electron-hole pairs in the semiconductor by high-energy electrons or light quanta. In some cases it can make sense to convert the control current of the electrons into light quanta beforehand. In this case, a fluorescent layer will be applied in the immediate vicinity of the semiconductor surface - or on top of it. Patent claims: 1. Anwendung eines Transistors mit teilweise fallender Charakteristik zum Schalten mit kurzen Sprungzeiten und flächenhaften p-n-Übergängen1. Use of a transistor with partially falling characteristics for switching with short Jump times and extensive p-n transitions nach Patentanmeldung D 21198 VIIIc/21g für eine Anordnung, bei der in bekannter Weise die Verlagerung des Arbeitspunktes eines Halbleiterelementes mit negativer Widerstandskennlinie durch die Einwirkung eines Elektronen- oder Lichtstrahls herbeigeführt wird.according to patent application D 21198 VIIIc / 21g for an arrangement in which in a known manner the shift in the operating point of a semiconductor element with a negative resistance characteristic caused by the action of a beam of electrons or light. 2. Anwendung von Schalttransistoren in einer Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schalttransistoren mit in die Kollektoren eingesenkten Spitzen verwendet werden.2. Use of switching transistors in an arrangement according to claim 1, characterized in that that switching transistors are used with tips sunk into the collectors. 3. Anwendung von Schalttransistoren in einer Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine fluoreszierende Schicht auf oder in unmittelbarer Nähe des Schalttransistors angebracht wird.3. Use of switching transistors in an arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that a fluorescent layer on or in the immediate vicinity of the switching transistor is attached. In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 589 704.
Considered publications:
U.S. Patent No. 2,589,704.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 610/261 8.59© 909 610/261 8.59
DED24897A 1955-12-08 1957-02-12 Use of a transistor with partially falling characteristics for switching with short jump times Pending DE1064556B (en)

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DED21877A DE1064102B (en) 1955-12-08 1955-12-08 Transistor with partially falling characteristics
DED24897A DE1064556B (en) 1955-12-08 1957-02-12 Use of a transistor with partially falling characteristics for switching with short jump times

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DE1064556B true DE1064556B (en) 1959-09-03

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1265318B (en) * 1959-09-14 1968-04-04 Philips Nv Electro-optical semiconductor component for amplifying electrical signals or radiation signals
DE1285531B (en) * 1962-11-26 1968-12-19 Western Electric Co Electro-optical scanning arrangement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2589704A (en) * 1950-08-03 1952-03-18 Bell Telephone Labor Inc Semiconductor signal translating device

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