DE1174410B - Electric semiconductor device - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
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
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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)
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,
Deutsches Patent Nr. 1 054 543.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1,054,543.
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)
| 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 |
-
1959
- 1959-07-08 DE DES63810A patent/DE1174410B/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2536805A (en) * | 1947-08-16 | 1951-01-02 | Gen Electric | Hall effect telemetering transmitter |
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