[go: up one dir, main page]

DE1174410B - Electric semiconductor device - Google Patents

Electric semiconductor device

Info

Publication number
DE1174410B
DE1174410B DES63810A DES0063810A DE1174410B DE 1174410 B DE1174410 B DE 1174410B DE S63810 A DES63810 A DE S63810A DE S0063810 A DES0063810 A DE S0063810A DE 1174410 B DE1174410 B DE 1174410B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor body
arrangement according
mixed crystal
geometric shape
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
DES63810A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Herbert Weiss
Dr Heinrich Welker
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.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of DE1174410B publication Critical patent/DE1174410B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/40Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4
    • H01F1/401Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4 diluted

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: HOIcBoarding school Kl .: HOIc

Deutsche KI.: 21c-54/05 German KI .: 21c-54/05

Nummer: 1174 410Number: 1174 410

Aktenzeichen: S 63810 VIII d / 21 cFile number: S 63810 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 8. Juli 1959 Filing date: July 8, 1959

Auslegetag: 23, Juli 1964Opened on: July 23, 1964

Es sind Halbleiteranordnungen bekannt, die auf der Änderung des elektrischen Widerstandes beruhen, die ein Halbleiterkörper unter der Wirkung eines Magnetfeldes erfährt. Als Halbleiterkörper wurden früher bevorzugt Germaniumkörper verwendet. Neuerdings sind derartige Anordnungen mit Halbleiterkörpern aus halbleitenden Verbindungen vom Typ A111 Bv mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens 6000 cmWsec, z. B. aus InSb oder InAs, ausgeführt worden. An anderer Stelle sind Lösungen für die geometrische Gestaltung der Halbleiterkörper für solche Geräte im Sinne der Erzielung einer möglichst großen Widerstandsänderung vorgeschlagen worden. Als besonderes günstig ist dort eine scheibenförmige Ausbildung des Halbleiterkörpers, z.B. mit einer Mittel- und einer Randelektrode, beschrieben.Semiconductor arrangements are known which are based on the change in electrical resistance which a semiconductor body experiences under the action of a magnetic field. In the past, germanium bodies were preferably used as semiconductor bodies. Recently, such arrangements with semiconductor bodies made of semiconducting compounds of type A 111 B v with a carrier mobility of at least 6000 cmWsec, z. B. made of InSb or InAs. At another point, solutions for the geometric design of the semiconductor bodies for such devices have been proposed in order to achieve the greatest possible change in resistance. A disk-shaped design of the semiconductor body, for example with a central electrode and an edge electrode, is described there as being particularly favorable.

Weiterhin ist der Aufbau eines Verstärkerelementes beschrieben worden, bei dem auf einer der beiden Stirnflächen des Topfkernmantels eines Topfmagneten eine galvanisch aufgebrachte ringförmige Steuerschicht angegeben ist. Diese Steuerschicht ist nicht in sich geschlossen, sondern weist einen Schlitz auf. Bei dieser Anordnung wird ein magnetischer Widerstandseffekt ausgenutzt, der dem des unendlich langen Stabes entspricht und der neuerdings als »physikalische Widerstandsänderung« bezeichnet wird. Im Gegensatz hierzu wird bei der erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung ein Effekt ausgenutzt, der als »geometrische Widerstandsänderung« bezeichnet wird.Furthermore, the structure of an amplifier element has been described in which on one of the two End faces of the pot core jacket of a pot magnet have a galvanically applied ring-shaped Control layer is specified. This control layer is not self-contained, but has one Slot open. This arrangement utilizes a magnetic resistance effect similar to that of infinity long rod and which has recently been referred to as the "physical change in resistance" will. In contrast to this, an effect is used in the semiconductor arrangement according to the invention, which is referred to as the "geometric change in resistance".

Farner ist ein Halbleiterbauelement bekanntgeworden, dessen elektrischer Widerstand eine Funktion des ihn durchfließenden Stromes ist. Der Widerstand dieser Anordnung wird durch den Gaußeffekt im Halbleiter gesteuert, der durch das auf den Halbleiter rückgekoppelte, durch den die Anordnung durchfließenden Strom hervorgerufene Magnetfeld erzeugt und bestimmt ist.Farner has become known a semiconductor component, whose electrical resistance is a function of the current flowing through it. The resistance this arrangement is controlled by the Gaussian effect in the semiconductor, which is caused by the effect on the semiconductor Feedback magnetic field caused by the current flowing through the arrangement is generated and determined.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Halbleiteranordnung, die auf der Änderung des elektrischen Widerstandes beruht, die ein im Luftspalt eines Eisenmagneten angeordneter, magnetfeldabhängiger Halbleiterköiiper unter der Wirkung des Magnetfeldes erfährt. Die Erfindung besteht darin, daß ein ringförmig geschlossener Halbleiterkörper verwendet ist, dessen ringförmig geschlossene Elektroden an den beiden Stirnseiten des Halbleiterkörpers angeordnet sind, und daß die geometrische Form des Luftspaltes des Magneterregersystems der geometrischen Form des Halbleiterkörpers angepaßt ist. Der Halbleiterkörper kann z. B. rohrförmig oder trichterförmig ausgeführt sein und in der einen Hauptrichtung einen Elektrische HalbleiteranordnungThe invention relates to an electrical semiconductor device based on the change of the electrical Resistance is based, which is arranged in the air gap of an iron magnet, dependent on the magnetic field Semiconductor bodies under the effect of the magnetic field learns. The invention consists in that an annularly closed semiconductor body is used, whose ring-shaped closed electrodes are arranged on the two end faces of the semiconductor body are, and that the geometric shape of the air gap of the magnetic excitation system of the geometric shape of the semiconductor body is adapted. The semiconductor body can, for. B. tubular or funnel-shaped be and in one main direction an electrical semiconductor device

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Heinrich Welker, Erlangen,Dr. Heinrich Welker, Erlangen,

Dr. Herbert Weiß, NürnbergDr. Herbert Weiß, Nuremberg

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 9. September 1958V. St. v. America 9 September 1958

(760002)(760002)

kreisförmigen, rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen.have circular, rectangular or trapezoidal cross-section.

Die erfindungsgemäße Lösung wirkt sich besonders günstig aus, wenn als Halbleitermaterial halbleitende Verbindungen oder Mischkristalle mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens 6000 cmWsec verwendet werden. Hierfür empfehlen sich insbesondere halbleitende Verbindungen vom Typ AIn Bv, z.B. InSb oder InAs, oder halbleitende Mischkristalle aus AinBv-Verbindungen, z.B. der Mischkristall In(As^P1. y) mit l>y>0. Halbleiterstoffe dieser Art sind in der neueren Literatur wiederholt beschrieben worden.The solution according to the invention has a particularly favorable effect if semiconducting compounds or mixed crystals with a carrier mobility of at least 6000 cmWsec are used as the semiconductor material. Semiconducting compounds of type A In B v , for example InSb or InAs, or semiconducting mixed crystals of A in B v compounds, for example the mixed crystal In (As ^ P 1. Y ) with l>y> 0, are particularly recommended for this. Semiconductor materials of this type have been repeatedly described in the recent literature.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung hingewiesen; es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung,
To further explain the invention, reference is made to the drawing; it shows
1 shows an embodiment of the semiconductor arrangement according to the invention,

F i g. 2 bis 4 Beispiele für Ausführungsformen des Halbleiterkörpers gemäß der Erfindung,F i g. 2 to 4 examples of embodiments of the semiconductor body according to the invention,

F i g. 5 ein der Form des Halbleiterkörpers gemäß F i g. 3 angepaßtes Magneterregersystem.F i g. 5 shows the shape of the semiconductor body according to FIG. 3 adapted magnetic excitation system.

In Fig. 1 sind mit 1 bis 3 die Eisenteile des Magneterregersystems bezeichnet; dabei bedeutet 1 einen topfförmigen Grundkörper, die beiden Pole sind durch die Platte 2 und den zylindrischen Teil 3 gebildet. Im Luftspalt 4 ist zwischen den Teilen 2 und 3 ein rohrförmiger Halbleiterkörper 5 angeordnet. Auf dem Teil 3 ist die Erregerspule 6 mit den Anschlüs-In Fig. 1, 1 to 3 are the iron parts of the magnetic excitation system designated; 1 means a cup-shaped base body, which are two poles formed by the plate 2 and the cylindrical part 3. In the air gap 4, a tubular semiconductor body 5 is arranged between the parts 2 and 3. on Part 3 is the excitation coil 6 with the connection

■■■i-'> ■'·-- ■"-■ ":]~■■■ i - '>■' · - ■ "- ■" :] ~ 409637/369409637/369

sen 7 und 8 angebracht. Die Anschlußelektroden des Halbleiterkörpers sind bei 9 und 10 und deren Anschlüsse bei 11 und 12 angegeben. Die geometrische Form des Luftspaltes ist der geometrischen Form des Halbleiterkörpers, die im Querschnitt in F i g. 2 dargestellt ist, angepaßt.sen 7 and 8 attached. The connection electrodes of the semiconductor body are at 9 and 10 and their connections indicated at 11 and 12. The geometric shape of the air gap is the geometric shape of the semiconductor body, which in cross section in FIG. 2 is adapted.

Weitere Beispiele für geometrische Ausführungs-· formen des Halbleiterkörpers im Sinne der Erfindung sind in F i g. 3 und 4 dargestellt. Die Zeichen gelten wie in Fig. 1 und 2. Der Halbleiterkörper gemäß F i g. 3 kann trichterförmig sein, also senkrecht zur dargestellten Schnittrichtung einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen; er kann auch so ausgeführt sein, daß der Querschnitt senkrecht zur dargestellten Schnittrichtung vieleckig, z. B. rechteckig, ist.Further examples of geometric embodiments of the semiconductor body within the meaning of the invention are in Fig. 3 and 4 shown. The symbols apply as in FIGS. 1 and 2. The semiconductor body according to FIG. 3 can be funnel-shaped, that is, a circular one perpendicular to the illustrated cutting direction Have cross-section; it can also be designed so that the cross section is perpendicular to the illustrated cutting direction polygonal, z. B. rectangular is.

In F i g. 5 ist ein der geometrischen Form des Halbleiterkörpers gemäß F i g. 3 angepaßtes Erregersystem dargestellt. Entsprechend wie in F i g. 1 ist dieses so ausgeführt, daß die geometrische Form des Luft-Spaltes der geometrischen Form des Halbleiterkörpers eng angepaßt ist. Für den Halbleiterkörper und dessen Elektroden und Anschlüsse sowie für die Erregerspule sind dieselben Bezeichnungen wie vorher gewählt. Das zweiteilige Eisensystem ist mit 21 und 22 bezeichnet.In Fig. 5 is a of the geometric shape of the semiconductor body according to FIG. 3 adapted excitation system shown. Correspondingly as in FIG. 1 this is designed so that the geometric shape of the air gap the geometric shape of the semiconductor body is closely matched. For the semiconductor body and its electrodes and connections as well as for the excitation coil are the same names as before chosen. The two-part iron system is labeled 21 and 22.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Halbleiterkörpers hat den Vorteil, daß sie neben einem verhältnismäßig großen Widerstandseffekt eine große Variationsbreite hinsichtlich der zulässigen Strom- und Spannungsbelastung und damit einen entsprechend großen Anwendungsbereich ermöglicht. Dies ist dadurch gegeben, daß bezüglich der geometrischen Dimensionierung des Halbleiterkörpers ein großer Spielraum zur Verfügung steht und hierdurch die elektrischen Ausgangsdaten in einem weiten Bereich vorgegeben werden können. Halbleitergeräte mit den erfindungsgemäßen Halbleiterkörpern haben überdies den Vorteil, daß sie in der Lage sind, stoßartige Spannungs- und Strombelastungen und -überlastungen aufzufangen; sie sind dadurch unter anderem hervorragend geeignet als Steuer- und Regelglieder von Schutzeinrichtungen gegen Strom- und Spannungsüberiastungen elektrischer Geräte.The inventive design of the semiconductor body has the advantage that in addition to a relatively large resistance effect a large range of variation with regard to the permissible current and voltage load and thus enables a correspondingly large area of application. this is given that with respect to the geometric dimensions of the semiconductor body a large There is room for maneuver and, as a result, the electrical output data in a wide range can be specified. Semiconductor devices with the semiconductor bodies according to the invention also have the advantage that they are able to withstand sudden voltage and current loads and overloads to catch; among other things, they are ideally suited as control and regulating elements of Protection against current and voltage overloads electrical devices.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrische Halbleiteranordnung, die auf der Änderung des elektrischen Widerstandes beruht, die ein im Luftspalt eines Eisenmagneten angeordneter, magnetfeldabhähgiger Halbleiterkörper unter der Wirkung des Magnetfeldes erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmig geschlossener Halbleiterkörper verwendet ist, dessen ringförmig geschlossene Elektroden an den beiden Stirnseiten des Halbleiterkörpers angeordnet sind, und daß die geometrische Form des Luftspaltes des Magneterregersystems der geometrischen Form des Halbleiterkörpers angepaßt ist.1.Electric semiconductor device based on the change in electrical resistance a magnetic field-dependent semiconductor body arranged in the air gap of an iron magnet undergoes the action of the magnetic field, characterized in that a ring-shaped closed semiconductor body is used, the ring-shaped closed electrodes on the both end faces of the semiconductor body are arranged, and that the geometric shape of the Air gap of the magnetic excitation system is adapted to the geometric shape of the semiconductor body. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiger Halbleiterkörper vorgesehen ist.2. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that a tubular semiconductor body is provided. 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein trichterförmiger Halbleiterkörper vorgesehen ist.3. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that a funnel-shaped Semiconductor body is provided. 4. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper aus einer halbleitenden Verbindung oder aus einem Mischkristall mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens 6000 cmWsec hergestellt ist.4. Semiconductor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the semiconductor body consists of a semiconducting compound or of a mixed crystal with a carrier mobility of at least 6000 cmWsec is established. 5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper aus einer halbleitenden Verbindung vom Typ A!IIBV, vorzugsweise InSb oder InAs, hergestellt ist.5. Semiconductor arrangement according to claim 4, characterized in that the semiconductor body is made from a semiconducting compound of the A ! II B V type , preferably InSb or InAs. 6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter aus einem halbleitenden Mischkristall aus AUIBV-Verbindungen, vorzugsweise aus dem Mischkristall In (As^P1. y) mit l>;y>0 hergestellt ist.6. Semiconductor arrangement according to claim 4, characterized in that the semiconductor is made from a semiconducting mixed crystal of A UI B V compounds, preferably from the mixed crystal In (As ^ P 1. Y ) with l>;y> 0. In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 536 805;
österreichische Patentschrift Nr. 186 669;
Archiv der elektrischen Übertragung,
Considered publications:
U.S. Patent No. 2,536,805;
Austrian Patent No. 186 669;
Electrical transmission archive,
8. Jahrgang, S. 217 bis 222 (1954).8th year, pp. 217 to 222 (1954). In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 054 543.
Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1,054,543.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 637/369 7.64 © Bundesdruckerei Berlin409 637/369 7.64 © Bundesdruckerei Berlin
DES63810A 1958-09-09 1959-07-08 Electric semiconductor device Pending DE1174410B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76000258A 1958-09-09 1958-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1174410B true DE1174410B (en) 1964-07-23

Family

ID=601481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES63810A Pending DE1174410B (en) 1958-09-09 1959-07-08 Electric semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1174410B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536805A (en) * 1947-08-16 1951-01-02 Gen Electric Hall effect telemetering transmitter
AT186669B (en) * 1954-03-18 1956-09-10 Siemens Ag Semiconductor system with non-linear voltage characteristics
DE1054543B (en) 1955-08-16 1959-04-09 Siemens Ag Semiconductor component whose electrical resistance is a function of the current flowing through it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536805A (en) * 1947-08-16 1951-01-02 Gen Electric Hall effect telemetering transmitter
AT186669B (en) * 1954-03-18 1956-09-10 Siemens Ag Semiconductor system with non-linear voltage characteristics
DE1054543B (en) 1955-08-16 1959-04-09 Siemens Ag Semiconductor component whose electrical resistance is a function of the current flowing through it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2530162A1 (en) QUICK SWITCH DEVICE FOR AN ELECTRICAL CONTACT
DE3130277A1 (en) MAGNETIC CORE MADE OF SOFT MAGNETIC MATERIAL FOR A CURRENT SENSOR WITH A MAGNETIC-DEPENDENT SEMICONDUCTOR ELEMENT FOR DETECTING DC AND AC CURRENTS
EP0096190A1 (en) Magnetic-field sensor
DE68928149T2 (en) Device for generating a magnetic field for an electron spin resonance system
DE1086751B (en) Magnetic amplifier working as a relay
DE2158270C3 (en) Contactless switch with a field effect thyristor
DE1174410B (en) Electric semiconductor device
DE1174837B (en) Switching unit for a circuit arrangement for realizing logical functions with a magnetoresistive, ferromagnetic thin-film component
DE1209198B (en) Device with a magnetic field-dependent semiconductor resistor
DE1164474B (en) Bistable multivibrator with permanent storage properties in the event of a power failure
DE1258160B (en) Speedometer generator
DE1015533B (en) Suction throttle arrangement with a large stability range
DE861109C (en) Electric circuits controlled by magnetic fields
DE3008583A1 (en) PULSE TRANSFORMER
DE977440C (en) Overlay device for alternating currents
DE1168118B (en) Strain measuring element made of semiconductor material
DE1056273B (en) Protective tube contact
DE297118C (en)
DE1257201B (en) Electronic switch
DE1234800B (en) Semiconductor arrangement with non-linear or falling current-voltage characteristics
DE1789142C3 (en) Magnetically controllable semiconductor component
DE1013008B (en) Current direction independent zero indicator for bridge and compensation circuits
DE1000096B (en) Half voltage generator
EP0248152A1 (en) Arrangement for the contactless measuring of an electric current in a conductor
DE1065085B (en) Arrangement for temperature monitoring of motors, transformers or the like.