DE1614535C - Photoresistor for radiation with a wavelength greater than 8 my - Google Patents
Photoresistor for radiation with a wavelength greater than 8 myInfo
- Publication number
- DE1614535C DE1614535C DE1614535C DE 1614535 C DE1614535 C DE 1614535C DE 1614535 C DE1614535 C DE 1614535C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radiation
- inclusions
- photoresistor
- semiconductor
- antimonide
- 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.)
- Expired
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 35
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 45
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910019963 CrSb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016964 MnSb Inorganic materials 0.000 description 1
- BPAABJIBIBFRST-UHFFFAOYSA-N [V].[V].[V].[Ga] Chemical compound [V].[V].[V].[Ga] BPAABJIBIBFRST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910000999 vanadium-gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 description 1
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fotowiderstand aus einem Halbleitermaterial, das zueinander parallel ausgerichtete nadelartige Einschlüsse aus einer zweiten, elektrisch besser leitenden, metallisch absorbierenden kristallinen Phase enthält.The invention relates to a photoresistor made of a semiconductor material that is mutually needle-like inclusions aligned in parallel from a second, more electrically conductive, metallic one absorbing crystalline phase.
Halbleiterfotowiderstände stellen einfache Bauelemente zur Registrierung elektromagnetischer Strahlung dar. Zur Registrierung der Strahlung wird dabei die Änderung des elektrischen Widerstandes des Halbleiterkörpers unter dem Einfluß der Strahlung ausgenutzt. Die Empfindlichkeit der Halbleiterfotowiderstände ist jedoch durch die Lage der Absorptionskante des für den Fotowiderstand verwendeten Halbleitermaterials begrenzt, die im wesentlichen durch die Breite der verbotenen Energiezone vorgegeben ist. So ist etwa Indiumantimonid, das eine der kleinsten verbotenen Zonen aufweist und dessen Absorptionskante bei. einer Wellenlänge von etwa 7.2 μ liegt, für Strahlungen einer Wellenlänge von mehr als 8 u praktisch vollständig durchlässig und daher als Empfänger für Strahlungen einer solcher! Wellenlänge nicht geeignet. Man hat den Empfindlichkeitsbereich von Halbleiterfotowiderständen in Richtung größerer Wellenlängen durch Einbau von Störsteiiennivcaus in das Halbleitermaterial erweitert, die in der Nähe der Kanten des Valenz- bzw. Leitungsbandes liegen. Da diese Störstellcnniveaas wegen ihrer kleinen Ionisierungsenergie jedoch bei Zimmertemperatur bereits ionisiert sind, lassen sich derartige Haibleiterfotowiderstände nur bei sehr tiefen Temperaturen, insbesondere bei der Temperatur des flüssigen Heiiums, betreiben. Derartige Strahlungsempfänger sind daher wegen des zur Aufrechterhaltung dieser tiefen Temperaturen erforderlichen Kryostaten verhältnismäßig aufwendig.Semiconductor photo resistors are simple components for registering electromagnetic radiation . To register the radiation, the change in the electrical resistance of the Semiconductor body exploited under the influence of radiation. The sensitivity of semiconductor photo resistors however, is due to the location of the absorption edge of the one used for the photoresistor Semiconductor material limited, which is essentially determined by the width of the forbidden energy zone is. For example, indium antimonide, which has one of the smallest prohibited zones and its Absorption edge at. a wavelength of about 7.2 μ, for radiations with a wavelength of more than 8 u practically completely permeable and therefore as a receiver for such radiation! Wavelength not suitable. One has the sensitivity range of semiconductor photo resistors in Extended in the direction of longer wavelengths by incorporating interference levels into the semiconductor material, which lie near the edges of the valence or conduction band. Since these impurity levels are due to Their small ionization energy, however, are already ionized at room temperature, such Semiconductor photo resistors only at very low temperatures, especially at the temperature of the liquid heat. Such radiation receivers are therefore because of the cryostat required to maintain these low temperatures relatively expensive.
Es ist ferner bekannt, daß eine halbleitende A'"BV-Verbindung. die eutektische Ausscheidungen einer zweiten Phase enthält, als Strahlungsempfänger für optoelektronische Einrichtungen geeignet ist. Nach der deutschen Patentschrift 1 214 807 kann der mit nadel- oder scheibenförmigen Einschlüssen versehene Halbleiterkörper als Fotoelement verwendet werden. Geeignete Halbleiter sind insbesondere Indiumantimonid InSb und Indiumarsenid InAs. Die im Halbleiterkörper senkrecht zum erzeugten Strom ausgerichteten Einschlüsse können insbesondere aus Nickelantimonid NiSb bestehen. Es ist aber auch bereits vorgeschlagen worden, die Einschlüsse aus Verbindungen vom Typ CBV herzustellen (Patentanmeldung P"l5 19 862.2- VPA 65/1120), bei denen C,ein Element aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cr, Mn und Bv ein Element der V. Gruppe des Periodischen Systems der Elemente, z. B. FeSb und FeAs, CoAs, CrSb und CrAs sowie MnSb ist. Ferner können die Einschlüsse aus Vanadium-Gallium V,,Gar( oder aus Gallium-Vanadium-Antimon GaV.,Sbr bestehen (Patentanmeldung P 15 44 280.5- VPA '66/1084). Dieses zweiphasige Material ist als Fotoelement vorzugsweise geeignet für Strahlungen im Ultrarotgebiet vom Sichtbaren bis zu einer Wellenlänge von etwa 8 u. Es ist Bestandteil eines elektrischen Stromkreises und bildet somit auch einen elektrischen Widerstand.It is also known that a semiconducting A '"B V compound, which contains eutectic precipitations of a second phase, is suitable as a radiation receiver for optoelectronic devices Suitable semiconductors are in particular indium antimonide InSb and indium arsenide InAs. The inclusions in the semiconductor body perpendicular to the generated current can in particular consist of nickel antimonide NiSb. However, it has also already been proposed to produce the inclusions from compounds of the CB V type (patent application P. "15 19 862.2- VPA 65/1120), in which C, an element from the group Fe, Co, Ni, Cr, Mn and B v an element of the V group of the Periodic Table of the Elements, e.g. B. FeSb and FeAs, CoAs, CrSb and CrAs and MnSb. Furthermore, the inclusions can consist of vanadium-gallium V ,, Ga r ( or of gallium-vanadium-antimony GaV., Sb r (patent application P 15 44 280.5-VPA '66 / 1084). This two-phase material is preferably suitable as a photo element for Radiation in the ultrared area from the visible up to a wavelength of about 8 u. It is part of an electrical circuit and thus also forms an electrical resistance.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Halbleiterfotowiderstand anzugeben, der für Strahlungen einer Wellenlänge von mehr als 8 μ empfindlich ist und bei Zimmertemperatur betrieben werden kann. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß das bekannte zweiphasice Halbleitermaterial als Strahlungsempfänger für Wellenlängen oberhalb 8 μ geeignet sein kann, dessen Widerstand sich mit der Intensität der einfallenden Strahlung ändert.The object of the invention is to provide a semiconductor photoresistor that is used for radiations Wavelength of more than 8 μ is sensitive and can be operated at room temperature. It is based on the knowledge that the well-known two-phase semiconductor material as a radiation receiver for Wavelengths above 8 μ may be suitable, the resistance of which varies with the intensity of the incident Radiation changes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die besser leitenden Einschlüsse für den Nachweis von Strahlen mit einer Wellenlänge größer als 8 μ einen Abstand voneinander haben, der gleich oder kleiner als die Vakuumwellenlänge der zu empfangenden Strahlung ist. Durch die in die halbleitendeThis object is achieved in that the better conductive inclusions for the Detection of rays with a wavelength greater than 8 μ have a distance from each other that is equal or smaller than the vacuum wavelength of the radiation to be received. Through the in the semiconducting
ίο Phase eingebetteten Einschlüsse wird erreicht, daß der Halbleiterkristall auch Strahlung absorbiert, für die Indiumantimonid ohne Einschlüsse auf Grund der Lage der Absorptionskante bei etwa 7,2 μ bereits durchlässig und daher nicht mehr empfindlich ist. Die Einschlüsse müssen im wesentlichen senkrecht zu dem im Halbleiterkristall fließenden Strom stehen, da bei parallel zur Stromrichtung verlaufenden Einschlüssen wegen der kurzschließenden Wirkung dieser Einschlüsse der Dunkelwiderstand des Halbleiterkristalls zu stark herabgesetzt würde.ίο phase embedded inclusions is achieved that the semiconductor crystal also absorbs radiation, due to the indium antimonide without inclusions the position of the absorption edge at around 7.2 μ is already permeable and therefore no longer sensitive. the Inclusions must be essentially perpendicular to the current flowing in the semiconductor crystal, since in the case of inclusions running parallel to the direction of the current because of their short-circuiting effect Inclusions the dark resistance of the semiconductor crystal would be reduced too much.
Geeignete Halbleiterkristallc und Verfahren zu ihrer Herstellung sind in einem Aufsatz in der Zeitschrift »The Journal of Phvsics and Chemistry of Solids«, Vol.26 (1965), S. 2021 bis 2028, im einzelnen beschrieben.Suitable semiconductor crystals and processes for their production are in an article in the journal "The Journal of Physics and Chemistry of Solids", Vol.26 (1965), pp. 2021 to 2028, in detail described.
Der Halbleiterfotowiderstand wird vorteilhaft derart ausgebildet, daß die Einschlüsse im wesentlichen in Richtung der zu empfangenden Strahlung ausgerichtet sind. Dadurch wird erreicht, daß die Wider-Standsänderung im Halbleiterfotowiderstand praktisch unabhängig von der Polarisation der zu messenden Strahlung ist.The semiconductor photoresistor is advantageously designed in such a way that the inclusions essentially are aligned in the direction of the radiation to be received. This ensures that the resistance change in the semiconductor photoresistor practically independent of the polarization of the to be measured Radiation is.
Insbesondere Haibleiterfotowiderstände mit Einschlüssen aus Nickelantimonid können jedoch auch derart ausgebildet sein, daß die Einschlüsse im wesentlichen senkrecht zur Richtung der zu empfangenden Strahlung ausgerichtet sind. Derartige Haibleiterfotowiderstände bieten die Möglichkeit, Polarisationseffekte bei der Strahlenmessung auszunutzen, da Strahlungsanteile, deren elektrischer Vektor in Richtung der Einschlüsse schwingt, bevorzugt absorbiert werden.In particular, semiconductor photo resistors with inclusions made of nickel antimonide can, however, also be designed such that the inclusions are substantially perpendicular to the direction of the to be received Radiation are aligned. Such semiconductor photo resistors offer the possibility of using polarization effects in the radiation measurement, since Radiation components whose electrical vector oscillates in the direction of the inclusions, preferentially absorbed will.
An Hand einiger Figuren und Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using a few figures and examples.
F i g. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Halbleiterfotowiderstand gemäß der Erfindung; F i g. 1 schematically shows an embodiment of a semiconductor photoresistor according to the invention;
F i g. 2 zeigt die Absorptionskonstante eines HaIbleiterfotowiderstandes nach F i g. 1 mit Nickelantimonideinschlüssen und die Absorptionskonstante von Indiumantimonid ohne Einschlüsse in Abhängigkeit von der Wellenlänge;F i g. 2 shows the absorption constant of a semiconductor photo resistor according to FIG. 1 with nickel antimonide inclusions and the absorption constant of Indium antimonide without inclusions depending on the wavelength;
F i g. 3 zeigt die Empfindlichkeit eines Halbleiterfotowiderstandes mit Nickelantimonideinschlüssen nach F i g. 1 in Abhängigkeit von der Wellenlänge;F i g. 3 shows the sensitivity of a semiconductor photoresistor with nickel antimonide inclusions according to FIG. 1 as a function of the wavelength;
F i g. 4 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Halbleiterfotowiderstand gemäß der Erfindung;F i g. FIG. 4 schematically shows a further exemplary embodiment for a semiconductor photoresistor according to FIG Invention;
F i g. 5 zeigt ein Beispiel einer geeigneten Schaltung für einen Halbleiterfotowiderstand gemäß der Erfindung.F i g. Figure 5 shows an example of a suitable circuit for a semiconductor photoresistor according to the invention.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Halbleiterfotowiderstand sind die in das aus Indiumantimonid bestehende Halbleitergrundmaterial 1 eingebetteten, schematisch dargestellten nadeiförmigen Einschlüsse 2 senkrecht zur Richtung des den Halbleiterkristall im Betriebszustand durchfließenden Stromes / und in Richtung der zu registrierenden Strahlung 3 ausge-In the case of the FIG. The semiconductor photoresistor shown in FIG. 1 is the one made of indium antimonide Semiconductor base material 1, schematically illustrated, needle-shaped inclusions 2 embedded therein perpendicular to the direction of the semiconductor crystal im Operating state of the current flowing through / and in the direction of the radiation 3 to be registered.
richtet. Als Kontakte sind zwei beispielsweise aus Kupfer bestehende Drähte 4 vorgesehen, die mit einem niedrigschmelzenden Lot mit dem Halbleiterkristall verlötet sind. Es können beispielsweise auch aufgedampfte Kontakte vorgesehen werden.directs. Two wires 4, for example made of copper, are provided as contacts a low-melting solder are soldered to the semiconductor crystal. It can also, for example Vaporized contacts are provided.
Als Halbleiterkristall für den in Fig. 1 dargestellten Halbleiterfotowiderstand ist beispielsweise Indiumantimonid mit 1,8 Gewichtsprozent Nickelantimonid vorgesehen. Bei gerichteter Kristallisation oder beim Zonenschmelzen einer derart Zusammengesetzten Substanz bildet sich ein Eutektikum, in dem sich das Nickelantimonid in Form von parallel zueinander ausgerichteten Nadeln ausscheidet, die etwa 10 bis 100 μ, vorzugsweise etwa 30 μ, lang sind und einen Durchmesser von etwa 0,5 μ besitzen. Der seitliche Abstand zwischen den einzelnen Nadeln beträgt etwa 3,5 μ.Indium antimonide, for example, is used as the semiconductor crystal for the semiconductor photoresistor shown in FIG. 1 provided with 1.8 weight percent nickel antimonide. With directed crystallization or When a substance of such a composition melts in zones, a eutectic is formed in which the nickel antimonide precipitates in the form of needles aligned parallel to one another, which are about 10 to 100 μ, preferably about 30 μ, are long and have a diameter of about 0.5 μ. The one on the side The distance between the individual needles is about 3.5 μ.
Die elektrische Leitfähigkeit der Nadeln ist größer als die des Indiumantimonids. Während eigenleitendes Indiumantimonid bei Zimmertemperatur eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von etwa 220 (Ωαη)"1 besitzt, hat das Nickelantimonid eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von etwa 7- 104(Qcm)~1. Der als Fotowiderstand verwendete Halbleiterkristall kann beispielsweise aus einem gröfieren Kristall herausgeschnitten werden. Beispielsweise kann der in Fig. 1 dargestellte Halbleiterkristall etwa 0,1 mm stark, etwa 0,7 mm breit und etwa 10 mm lang sein. Derartige dünne und langgestreckte Kristalle werden bevorzugt, da der spezifische elektrische Widerstand des Materials verhältnismäßig klein ist.The electrical conductivity of the needles is greater than that of indium antimonide. While intrinsic indium antimonide has a specific electrical conductivity of around 220 (Ωαη) " 1 at room temperature, nickel antimonide has a specific electrical conductivity of around 7-10 4 (Ωcm) -1 . The semiconductor crystal used as a photoresistor can, for example, cut out of a larger crystal For example, the semiconductor crystal shown in Fig. 1 can be about 0.1 mm thick, about 0.7 mm wide and about 10 mm long, such thin and elongated crystals are preferred because the electrical resistivity of the material is relatively small.
Kurve α in F i g. 2 zeigt die Absorptionskonstante eines eigenleitenden Indiumantimonidkristalls mit Nickelantimonideinschlüssen, der die eben genannten Abmessungen besitzt. An der Abszisse ist die Wellenlänge/, des eingestrahlten Lichtes in linearem Maßstab, an der Ordinate die Absorptionskonstante K des Halbleitermaterials in logarithmischem Maßstab aufgetragen. Zum Vergleich ist als Kurve b in F i g. 2 die Absorptionskonstante eines eigenleitenden Indiumantimonidkristalls etwa gleicher Abmessungen in Abhängigkeit von der Wellenlänge dargestellt. Wie aus den Kurven klar zu erkennen ist, ist die Absorptionskonstante des Indiumantimonidkristalls mit Nickelantimonideinschlüssen bei Wellenlängen von mehr als 8 μ gegenüber der Absorptionskonstante des Indiumantimonidkristalls ohne Einschlüsse wesentlich erhöht.Curve α in FIG. 2 shows the absorption constant of an intrinsic indium antimonide crystal with nickel antimonide inclusions, which has the dimensions just mentioned. The wavelength / of the incident light is plotted on the abscissa on a linear scale, and on the ordinate the absorption constant K of the semiconductor material is plotted on a logarithmic scale. For comparison, curve b in FIG. 2 shows the absorption constant of an intrinsic indium antimonide crystal of approximately the same dimensions as a function of the wavelength. As can be clearly seen from the curves, the absorption constant of the indium antimonide crystal with nickel antimonide inclusions at wavelengths of more than 8 μ is significantly higher than the absorption constant of the indium antimonide crystal without inclusions.
In F i g. 3 ist die spektrale Empfindlichkeit des gleichen Indiumantimonidkristalls mit Nickelantimonideinschlüssen in Abhängigkeit von der Wellenlänge dargestellt. An der Abszisse ist die Wellenlänge ;. der eingestrahlten Strahlung in linearem Maßstab, an der Ordinate die Empfindlichkeit E des Halbleiterfotowiderstandes in willkürlichen Einheiten ebenfalls in linearem Maßstab aufgetragen. Zur Messung wurde monochromatisches Licht verwendet, mit dem der Halbleiterfotowiderstand mit einer Frequenz von 13 Hertz intermittierend beleuchtet wurde. Unter spektraler Empfindlichkeit ist dabei das Verhältnis zwischen Fotostrom und eingestrahlter Strahlungsleistung zu verstehen. Wie F i g. 3 zeigt, nimmt zwar die spektrale Empfindlichkeit dieses Halbleiterfotowiderstandes im Bereich der Absorptionskante des Indiumantimonids leicht ab, bleibt jedoch bei Wellenlängen zwischen etwa 10 und 15 μ verhältnismäßig konstant. Die Eignung des Halbleiterfotowiderstandes als Strahlungsempfänger für Strahlungen einer Wellenlänge von mehr als 8 μ ist aus der Figur klar ersichtlich.In Fig. 3 shows the spectral sensitivity of the same indium antimonide crystal with nickel antimonide inclusions as a function of the wavelength. On the abscissa is the wavelength;. of the irradiated radiation on a linear scale, on the ordinate the sensitivity E of the semiconductor photoresist is plotted in arbitrary units, also on a linear scale. Monochromatic light was used for the measurement, with which the semiconductor photoresistor was intermittently illuminated at a frequency of 13 Hertz. Spectral sensitivity is to be understood as the relationship between the photocurrent and the radiated power. Like F i g. 3 shows, although the spectral sensitivity of this semiconductor photo resistor decreases slightly in the area of the absorption edge of the indium antimonide, it remains relatively constant at wavelengths between approximately 10 and 15 μ. The suitability of the semiconductor photo resistor as a radiation receiver for radiation with a wavelength of more than 8 μ can be clearly seen from the figure.
In F i g. 4 ist ein Halbleiterfotowiderstand dargestellt, bei dem die in das aus Indiumantimonid bestehende Halbleitergrundmaterial 11 eingelagerten Nickelantimonidnadeln 12 senkrecht zu dem den Halbleiterkristall durchfließenden Strom / und senkrecht zur Richtung der zu registrierenden Strahlung 13 ausgerichtet sind. Als Kontakte sind wiederum angelötete Kupferdrähte 14 vorgesehen. Der als Fotowiderstand zu verwendende Kristall kann wiederum in geeigneter Weise aus einem größeren Kristall herausgeschnitten sein. Er kann beispielsweise etwa 50 μ stark, 0,2 mm breit und etwa 12 mm lang sein. Bei diesem Halbleiterfotowiderstand kann die unterschiedliche absorbierende Wirkung der Nickelantimonidnadeln auf die verschiedenen Polarisationsrichtungen der Strahlung 13 ausgenutzt werden. Beispielsweise kann bei polarisationsmodulierter Strahlung, mit der etwa eine Signalübertragung möglich ist, der erfindungsgemäße Halbleiterfoto widerstand gleichzeitig die Funktion eines Analysators mit übernehmen. In Fig. 4 shows a semiconductor photoresistor in which the one made of indium antimonide Semiconductor base material 11 embedded nickel antimonide needles 12 perpendicular to the Semiconductor crystal flowing through the current / and perpendicular to the direction of the radiation to be registered 13 are aligned. In turn, soldered-on copper wires 14 are provided as contacts. The one as a photo resistor The crystal to be used can in turn be cut out from a larger crystal in a suitable manner being. For example, it can be about 50 μ thick, 0.2 mm wide and about 12 mm long. at This semiconductor photo resistor can make the different absorbing effect of the nickel antimonide needles on the different directions of polarization of the radiation 13 are used. For example can with polarization-modulated radiation, with which a signal transmission is possible is the semiconductor photo of the present invention at the same time take over the function of an analyzer.
Insbesondere für den in F i g. 1 dargestellten Fotowiderstand kann auch Indiumantimonid mit etwa 6,5 Gewichtsprozent Manganantimonid vorgesehen sein. Beim gerichteten Kristallisieren oder beim Zonenschmelzen einer derart zusammengesetzten Substanz bildet sich wiederum ein Eutektikum, in dem sich das Manganantimonid in Form von im wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Nadeln ausscheidet. Die Nadeln sind etwa 10 bis 100 μ lang, haben einen Durchmesser von etwa 1 μ und einen seitlichen Abstand von etwa 3,5 μ.In particular for the in F i g. 1 shown photo resistor Indium antimonide with about 6.5 percent by weight of manganese antimonide can also be provided being. In the case of directional crystallization or in the case of zone melting of a compound of this type Substance in turn forms a eutectic in which the manganese antimonide is in the form of im essentially parallel needles is eliminated. The needles are around 10 to 100 μ long, have a diameter of about 1 μ and a lateral distance of about 3.5 μ.
F i g. 5 zeigt eine einfache Schaltung zum Betrieb des Halbleiterfotowiderstandes gemäß der Erfindung. Der Fotowiderstand 21 ist bei dieser Schaltung mit einem konstanten Arbeitswiderstand 22 elektrisch in Reihe geschaltet und mit einer Gleichspannungsquelle 23 verbunden. Die bei Beleuchtung des Fotowiderstandes 21 auftretende Stromänderung wird über dem Widerstand 22 durch ein geeignetes Meßinstrument 24 gemessen. Durch eine Blende 25, die eine Öffnung für die beispielsweise vom Austrittsfenster 26 eines Lasers ausgehende Strahlung 27 frei läßt, wird der Fotowiderstand 21 gegen aus der Umgebung einfallende Strahlung geschützt.F i g. Figure 5 shows a simple circuit for operating the semiconductor photoresistor according to the invention. In this circuit, the photoresistor 21 is electrically in with a constant working resistance 22 Connected in series and connected to a DC voltage source 23. The one when the photo resistor is illuminated 21 occurring change in current is measured across the resistor 22 by a suitable measuring instrument 24 measured. Through a panel 25, which has an opening for the example of the exit window 26 emanating radiation 27 emanating from a laser, the photoresistor 21 is against from the environment incident radiation protected.
Zur Unterdrückung von störender Untergrundstrahlung wird der Fotowiderstand 21 vorteilhaft mit Wechsellicht beleuchtet. Falls die Strahlungsquelle selbst kein Wechsellicht ausstrahlt, kann zur Erzeugung des Wechsellichtes vorteilhaft eine rotierende Zerhackerblende 28 vorgesehen sein, welche die zu messende Strahlung vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen etwa 10 und etwa 500 Hertz unterbricht.In order to suppress interfering background radiation, the photoresistor 21 is advantageously also used Illuminated alternating light. If the radiation source itself does not emit alternating light, it can be generated of the alternating light can advantageously be provided a rotating chopper screen 28, which the to measuring radiation preferably interrupts at a frequency between about 10 and about 500 Hertz.
Der erfindungsgemäße Strahlungsempfänger eignet sich besonders vorteilhaft zur Registrierung der energiereichen Strahlung des CO2-Lasers, die eine Wellenlänge von 10,6 μ besitzt.The radiation receiver according to the invention is particularly advantageously suitable for registering the high-energy radiation from the CO 2 laser, which has a wavelength of 10.6 μ.
Claims (5)
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wild et al. | Thermochromism and Electrical Conductivity in Doped SrTi O 3 | |
| Lochner et al. | Photocarrier Generation in a One‐Dimensional solid: Polydiacetylene‐Bis (Toluenesulfonate) | |
| DE69001327T2 (en) | Radiation detector. | |
| DE1614535C (en) | Photoresistor for radiation with a wavelength greater than 8 my | |
| DE1934764A1 (en) | Device with a pyroelectric detector | |
| DE1614535B2 (en) | PHOTO RESISTANCE TO RADIATIONS OF A WAVELENGTH LARGER THAN 8MY | |
| DE1789046B1 (en) | RADIATION DETECTOR WITH A SEMICONDUCTOR BODY WITH PHOTO THERMOMAGNETIC EFFECT | |
| DE3740174C2 (en) | ||
| DE2930584A1 (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE FOR OPTICAL DOSING | |
| DE102006010297B3 (en) | Photoconductive terahertz antenna for producing or receiving high frequency electromagnetic radiation in terahertz range, has top semiconductor layer system with optical thickness equal to quarter wavelength of laser pulse | |
| DE4101389C2 (en) | Method for measuring electromagnetic radiation, semiconductor radiation detector for carrying out the method and method for producing a semiconductor radiation detector | |
| DE1473249B1 (en) | Infrared radiation detector | |
| Hernández et al. | Optical transitions and distribution of localized levels in ZnIn2S4 | |
| DE1006531B (en) | Asymmetrically conductive semiconductor device | |
| DE3033203A1 (en) | PHOTOELEMENT | |
| DE1214807B (en) | Semiconductor photo element | |
| DE1789046C (en) | Radiation detector with a semi-conductor body with a photothermomagnetic effect | |
| DE1589527A1 (en) | Semiconductor dosimeter | |
| DE1108344B (en) | Barrier photocell | |
| DE2207311A1 (en) | Potassium tantalate detector for ultraviolet radiation | |
| DE2310890A1 (en) | DEVICE FOR CHANGING AN INCOMING ELECTROMAGNETIC RADIATION | |
| DE955080C (en) | Semiconductor system with non-linear current-voltage characteristics | |
| DE1949138C3 (en) | Nuclear radiation detector | |
| DE1789047C (en) | Photoresistor for radiation with a wavelength greater than 8 my | |
| DE102011015384A1 (en) | Photoconductive antenna array for receiving terahertz radiation in terahertz spectrometer for determining e.g. material thickness of objects, has dipoles whose signals are amplified such that signals form measure for course of radiation |