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DE102007016932A1 - Solid state radiation source, its manufacture and use - Google Patents

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DE102007016932A1
DE102007016932A1 DE102007016932A DE102007016932A DE102007016932A1 DE 102007016932 A1 DE102007016932 A1 DE 102007016932A1 DE 102007016932 A DE102007016932 A DE 102007016932A DE 102007016932 A DE102007016932 A DE 102007016932A DE 102007016932 A1 DE102007016932 A1 DE 102007016932A1
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Germany
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zone
radiation source
source according
barrier layer
mixture
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Application number
DE102007016932A
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German (de)
Inventor
Patrick Linder
Adrian Haldimann
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TECHNOMEDICA AG
Original Assignee
TECHNOMEDICA AG
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Publication date
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Priority to PCT/IB2008/000854 priority patent/WO2008122877A2/en
Priority to EP08719438A priority patent/EP2132788A2/en
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Abstract

Eine neuartige Festkörper-Strahlungsquelle ähnelt einer Halbleiter-LED, ist aber einfacher aufgebaut und daher einfacher herzustellen und weist, soweit ersichtlich, ein anderes, neuartiges Wirkungsprinzip auf. Die Strahlungsquelle besteht aus einer Zone, die ein Gemisch aus mindestens zwei Materialkomponenten enthält, von denen zumindest eine ein Leiter oder Halbleiter ist, und einem an diese Gemischzone angrenzenden p-n- oder n-p-Übergang. Die Stromzufuhr erfolgt einerseits über diese Gemischzone und andererseits über den Übergang, wobei Letzterer in Durchlassrichtung oder auch vorteilhafterweise in Sperrrichtung betrieben werden kann. Diese neuartige Strahlungsquelle arbeitet in beiden Betriebsarten mit niedriger Versorgungsspannung, z. B. 3 V, und niedrigen Verlusten und benötigt daher üblicherweise keine Kühlung. Auch ein Betrieb mit Wechselspannung ist möglich.A novel solid-state radiation source is similar to a semiconductor LED, but is simpler in design and therefore easier to manufacture and has, as far as can be seen, a different, novel mode of action. The radiation source consists of a zone containing a mixture of at least two material components, at least one of which is a conductor or semiconductor, and a p-n or n-p junction adjacent to this mixture zone. The power supply takes place on the one hand via this mixture zone and on the other hand via the transition, wherein the latter can be operated in the forward direction or also advantageously in the reverse direction. This novel radiation source works in both modes with low supply voltage, z. B. 3 V, and low losses and therefore usually requires no cooling. Even operation with AC voltage is possible.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Strahlungsquelle, die zwar einer LED ähnelt, aber wesentlich einfacher aufgebaut und daher einfacher herzustellen ist. Die Festkörper-Strahlungsquelle besteht aus mindestens zwei Bereichen oder Zonen, von denen eine ein Gemisch aus mindestens zwei Materialkomponenten enthält, von denen zumindest eine ein Leiter oder Halbleiter ist, und einem an diesen Bereich angrenzenden p-n- oder n-p-Übergang, jedenfalls einen Übergang mit Diodencharakteristik. Die Stromzufuhr erfolgt einerseits über den Bereich, der die Materialmischung enthält und andererseits über den p-n- oder n-p-Übergang, wobei letzterer vorzugsweise in Sperrichtung betrieben wird. Diese Strahlungsquelle arbeitet mit niedriger Versorgungsspannung, z. B. 3 V, und niedrigen Verlusten und benötigt daher üblicherweise keine Kühlung.The The present invention relates to a novel radiation source, which is similar to an LED, but built much simpler and therefore easier to manufacture is. The solid-state radiation source consists of at least two areas or zones, one of which contains a mixture of at least two material components, from where at least one is a conductor or semiconductor, and one at this area adjacent p-n or n-p junction, at least one transition with diode characteristic. The power supply takes place on the one hand over the area, containing the material mixture and then again the p-n or n-p transition, the latter is preferably operated in the reverse direction. These Radiation source works with low supply voltage, z. B. 3 V, and low losses and therefore usually requires no cooling.

Einleitung und Stand der TechnikIntroduction and state of the art

Die bekannteste und in grosser Zahl verbreitete Festkörper-Strahlungsquelle ist die Halbleiter-Leuchtdiode, meist als LED (light emitting diode) bezeichnet, die heute kleine Glühlampen für Anzeigezwecke praktisch vollständig ersetzt hat. Im Vergleich zur Glühlampe hat die LED einen höheren Wirkungsgrad, arbeitet auch mit niedrigen Versorgungsspannungen, ist mechanisch robust und unempfindlich gegen Vibrationen und Erschütterungen und hat dazu noch eine längere Lebensdauer. Auch ihre kürzere Ansprechzeit ist in vielen Anwendungen von Vorteil. Ihre geringe Grösse erlaubt dazu die Verwirklichung neuer Designs. Ausserdem kann sie sogar aus elastischen Materialien hergestellt werden, was ihre mechanische Robustheit weiter erhöht.The best known and widely distributed solid-state radiation source is the semiconductor light emitting diode, usually referred to as LED (light emitting diode), the today small incandescent lamps for display purposes practically complete replaced. Compared to the light bulb the LED has a higher one Efficiency, also works with low supply voltages, is mechanically robust and insensitive to vibrations and shocks and has a longer one Lifespan. Even her shorter Response time is an advantage in many applications. Your low Size allows for the realization of new designs. Furthermore she can even made of elastic materials, what their mechanical Robustness further increased.

Anders als Glühlampen sind Leuchtdioden keine Temperaturstrahler. Sie emittieren Licht in einem begrenzten Spektralbereich, das Licht ist nahezu monochrom. Deshalb können sie vorteilhaft z. B. in Signalanlagen eingesetzt werden, wo bei Verwendung anderer Lichtquellen mittels Farbfilter der grösste Teil des Spektrums, und damit der Lichtleistung, herausgefiltert wird. Auch die o. g. kürzere Ansprechzeit einer LED erweist sich in Signaleinrichtungen als Vorteil, z. B. für die Bremsleuchten eines Kraffahrzeugs.Different as light bulbs LEDs are not temperature radiators. They emit light in a limited spectral range, the light is almost monochrome. That's why they are advantageous z. B. be used in signal systems, where at Use of other light sources by means of color filters the largest part of the spectrum, and thus the light output, is filtered out. Also the o. G. shorter Response time of an LED proves to be an advantage in signaling devices, z. For example the brake lights of a Kraffahrzeugs.

Die Farbe des erzeugten Lichtes einer LED wird durch gezielte Auswahl der Halbleitermaterialien und der Dotierung bestimmt. Vor allem der Spektralbereich, also im sichtbaren Bereich die jeweilige Farbe, wird so bestimmt:

  • – Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) – rot und infrarot, bis 1000 nm Wellenlänge;
  • – Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs) – z. B. 665 nm, rot, bis 1000 nm;
  • – Galliumarsenidphosphid (GaAsP) und Aluminiumindiumgalliumphosphid (AlInGaP) – rot, orange und gelb;
  • – Galliumphosphid (GaP) – grün;
  • – Siliziumcarbid (SiC) – blau;
  • – Zinkselenid (ZnSe) – blau;
  • – Indiumgalliumnitrid (InGaN)/Galliumnitrid (GaN) – UV, blau und grün.
The color of the generated light of an LED is determined by targeted selection of the semiconductor materials and the doping. Above all, the spectral range, ie the respective color in the visible range, is determined as follows:
  • Aluminum gallium arsenide (AlGaAs) - red and infrared, up to 1000 nm wavelength;
  • - gallium aluminum arsenide (GaAlAs) - z. B. 665 nm, red, to 1000 nm;
  • Gallium arsenide phosphide (GaAsP) and aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) - red, orange and yellow;
  • - gallium phosphide (GaP) - green;
  • Silicon carbide (SiC) - blue;
  • - zinc selenide (ZnSe) - blue;
  • Indium gallium nitride (InGaN) / gallium nitride (GaN) - UV, blue and green.

Bei der Herstellung der LED-Halbleiter werden verschiedene Epitaxie-Verfahren eingesetzt, wie sie aus der Halbleiterfertigung bekannt sind. Da aber einige der genannten Materialien, z. B. GaAs, hochgiftig sind, erfordert ihre Verarbeitung einen hohen Sicherheitsaufwand.at The production of the LED semiconductors uses different epitaxy methods, as they are known from semiconductor manufacturing. But there are some said materials, for. As GaAs, are highly toxic, requires their processing a high security effort.

Betrieben werden LEDs in Durchlassrichtung der Diode, üblicherweise mit einem Vorwiderstand oder einer Konstantstromquelle. Die Durchlassspannung, die ja die Betriebsspannung ist, liegt je nach Halbleitermaterial und damit Farbe zwischen etwa 1,2 und 4,5 V.operated LEDs are in the forward direction of the diode, usually with a series resistor or a constant current source. The forward voltage, yes the operating voltage is, depending on the semiconductor material and thus color between about 1.2 and 4.5 V.

Halbleiterlaser (Laserdioden) bilden eine zweite wichtige Gruppe von Festkörper-Strahlungsquellen. Eine Laserdiode ist ein der Leuchtdiode (LED) verwandtes Halbleiter-Bauteil, welches im Gegensatz zur LED jedoch Laserstrahlung erzeugt. Dazu wird ein p-n-Übergang mit starker Dotierung bei hohen Stromdichten betrieben. Auch hier bestimmt das Halbleitermaterial die Wellenlänge, die der Halbleiterlaser emittiert. Sie liegt typischerweise in nahen Infrarot und Rot, es gibt jedoch auch blaue und ultraviolett strahlende Laserdioden. Es existieren verschiedene Bauarten, die sich je nach Anwendungszweck unterscheiden.Semiconductor laser (Laser Diodes) form a second important group of solid-state radiation sources. A laser diode is a semiconductor device related to the light emitting diode (LED), which, in contrast to the LED but generates laser radiation. To becomes a p-n junction operated with heavy doping at high current densities. Here too the semiconductor material determines the wavelength that the semiconductor laser emitted. It is typically in the near infrared and red, it However, there are also blue and ultraviolet radiating laser diodes. There are different designs, depending on the application differ.

Bei der Laserdiode wird die Emission von Licht durch Rekombinations-Prozesse von Elektronen und Löchern am p-n-Übergang bewirkt. Dazu sind meist die Endflächen der Laserdiode teilreflektierend ausgebildet und bilden einen optischen Resonator, in dem sich eine stehende Welle ausbilden kann. Liegt eine sog. Besetzungsinversion vor, d. h. gibt es mehr Elektronen bzw. Löcher mit einen höheren Energiezustand als solche mit einem niedrigeren, so kann die induzierte Emission zum dominierenden Strahlungsprozess werden. Dann emittiert die Laserdiode Laserstrahlung.at The laser diode is the emission of light through recombination processes of electrons and holes at the p-n junction causes. For this purpose, usually the end faces of the laser diode are partially reflecting formed and form an optical resonator in which a can form a standing wave. Is a so-called population inversion before, d. H. There are more electrons or holes with a higher energy state as such, with a lower, so can the induced emission become the dominant radiation process. Then the laser diode emits Laser radiation.

Die Besetzungsinversion wird in Laserdioden durch elektrisches Pumpen erzeugt, ein elektrischer Gleichstrom in Durchlassrichtung sorgt für stetigen Nachschub von Elektronen und Löchern.The Occupancy inversion is in laser diodes by electric pumping generates, a direct electrical current in the forward direction for steady Replenishment of electrons and holes.

Die meisten Laserdioden sind Kantenstrahler (edge emitter), d. h. das Licht verlässt den Halbleiter an dessen Bruchkante nahe an der Oberfläche quer zum Stromfluss. Da nur ein Teil der elektrischen Energie in Laserstrahlung umgewandelt wird, müssen die meisten Laserdioden gekühlt werden, da sie durch zu hohe Temperaturen zerstört würden. Die Kühlung kann beispielsweise "passiv" durch Wärmeabfuhr über eine Metallfläche erfolgen, es werden aber auch Peltier-Elemente für eine "aktive" Kühlung verwendet.Most laser diodes are edge emitters, ie the light leaves the semiconductor at its fracture edge close to the surface transverse to the current flow. Since only a portion of the electrical energy is converted to laser radiation, most laser diodes must be cooled as they are would be destroyed by too high temperatures. The cooling can, for example, be carried out "passively" by heat removal via a metal surface, but Peltier elements are also used for "active" cooling.

Die bekannteste und am weitesten verbreitete Anwendung von Laserdioden ist wohl der CD-Spieler, bei dem eine AlGaAs-Laserdiode verwendet wird, die Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm abgibt, also am langwelligen Ende des sichtbaren Spektrums im roten Bereich arbeitet.The best known and most widely used laser diode application is probably the CD player using an AlGaAs laser diode which emits light with a wavelength of 780 nm, so at the long-wavelength end of the visible spectrum in the red region works.

Organische LEDs, sog. OLEDs, enthalten organische Materialien, sind aber ansonsten wie LEDs aufgebaut und werden ebenso betrieben. Jedenfalls wird auch bei OLEDs der vorhandene p-n-Übergang in Durchlassrichtung betrieben.organic LEDs, called OLEDs, contain organic materials but are otherwise like LEDs are built and operated as well. Anyway also in OLEDs the existing p-n junction in the forward direction operated.

Zwei Punkte sollen an dieser Stelle festgehalten werden. Zum einen ist das Grundmaterial sowohl von LEDs als auch von Laserdioden ein kristallines Halbleitermaterial, das exakt dotiert werden muss, d. h. in welches kleinste Mengen von Fremdatomen eingebracht werden müssen, um die gewünschte Funktion des Halbleiterbauteils zu erzeugen. Daher sind die für eine industrielle Fertigung notwendigen Einrichtungen aufwändig, z. B. sind Rein- und Reinsträume eine unabdingbare Voraussetzung, und die damit beschäftigten Personen sind üblicherweise hochqualifiziert. Zum zweiten wird der bei Leuchtdioden wie bei Laserdioden stets vorhandene p-n-Übergang in Durchlassrichtung betrieben.Two Points should be recorded at this point. For one thing is the base material of both LEDs and laser diodes is a crystalline one Semiconductor material that needs to be exactly doped, d. H. in which smallest amounts of impurities must be introduced to the desired To generate function of the semiconductor device. Therefore, those for an industrial Manufacturing necessary facilities consuming, z. B. are pure and clean rooms an indispensable prerequisite, and the ones involved People are common highly qualified. Second, the light-emitting diodes as in Laser diodes always present p-n junction in the forward direction operated.

Es gibt weitere, elektrisch angeregte Leuchtmittel, die keine Temperaturstrahler sind, z. B. Elektrolumineszenzstrahler. Damit hergestellte Strahlungsquellen weisen jedoch keinen p-n- oder n-p-Übergang auf. Sie sollen also hier ausser Betracht bleiben.It There are more, electrically excited bulbs that do not use thermal radiators are, for. B. electroluminescent. With it produced radiation sources however, they do not have a p-n or n-p junction. So you should out of consideration here.

Die ErfindungThe invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine universell einsetzbare, preiswerte Festkörper-Strahlungsquelle zu schaffen, die erheblich einfacher als die oben beschriebenen herzustellen ist.task The invention is to a universally applicable, inexpensive solid-state radiation source create that much easier to manufacture than the one described above is.

Die vorliegende und nachfolgend im Detail beschriebene Erfindung betrifft einen neuartigen Typ einer Festkörper-Strahlungsquelle sowie Verfahren zu deren Betrieb und Herstellung. Eine solche Strahlungsquelle unterscheidet sich von den bekannten, oben beschriebenen Anordnungen signifikant in zumindest folgenden Punkten:

  • – Die Strahlungsquelle besteht im Wesentlichen aus zwei Zonen oder Bereichen, die in Wechselwirkung zueinander stehen, wobei eine der Zonen, anders als bei Leuchtdioden oder Halbleiterlasern, ein im Wesentlichen amorphes Gemisch aus mindestens zwei Komponenten ist. Dieses quasi nichtmetallische Gemenge oder Gemisch muss wahrscheinlich nicht einmal homogen sein. Diese (zweite) Zone ist leitend oder halbleitend und sollte (je nach Bauweise der Strahlungsquelle) zumindest für die angeregte Wellenlänge durchlässig sein, z. B. für Strahlung im sichtbaren Bereich transparent oder etwas opak, d. h. durchscheinend.
  • – Die Strahlungsquelle mit ihrem p-n- oder n-p-Übergang, d. h. derjedenfalls vorhandenen Sperrschicht, kann auf mehrere Arten betrieben werden: Im Gleichstrombetrieb nämlich in Durchlassrichtung oder in Sperrrichtung, wobei die erzeugte Strahlung je nach Betriebsart unterschiedliche Charakteristiken aufweist. Auch ein Betrieb mit Wechselspannung ist möglich.
The present invention, described in detail below, relates to a novel type of solid state radiation source and to methods of operation and fabrication thereof. Such a radiation source differs significantly from the known arrangements described above in at least the following points:
  • - The radiation source consists essentially of two zones or areas which interact with each other, wherein one of the zones, unlike light-emitting diodes or semiconductor lasers, is a substantially amorphous mixture of at least two components. This quasi-non-metallic mixture or mixture probably does not even have to be homogeneous. This (second) zone is conductive or semiconducting and should be permeable (depending on the design of the radiation source) at least for the excited wavelength, z. B. for radiation in the visible range transparent or slightly opaque, ie translucent.
  • The radiation source with its pn or np junction, ie the barrier layer present in each case, can be operated in a number of ways: in DC operation, namely in the forward direction or in the reverse direction, the generated radiation having different characteristics depending on the operating mode. Even operation with AC voltage is possible.

Eine Strahlungsquelle gemäss der Erfindung hat im Prinzip mindestens zwei Bestandteile: Einem p-n- oder n-p-Übergang, der auch als n+-n- oder p+-p-Übergang oder ähnliche Sperrschicht ausgebildet sein kann, und einem daran angrenzenden Bereich eines Materialgemischs, das nachfolgend genauer beschrieben wird. Für den Übergang scheint wesentlich zu sein, dass er die Charakteristik einer Diode, vorzugsweise einer Zenerdiode, aufweist. (Wenn nachfolgend von einem des p-n- oder n-p-Übergang oder von Sperrschicht die Rede ist, sollen damit alle derartigen Übergänge eingeschlossen sein.) Die elektrische Kontaktierung erfolgt einerseits am Bereich mit dem Materialgemisch – nachfolgend auch als Gemischzone bezeichnet – und andererseits an derjenigen Seite des Übergangs, die gegenüber der Grenze zur Gemischzone liegt.A radiation source according to the invention has in principle at least two components: a pn or np junction, which can also be formed as an n + -n or p + -p junction or similar barrier layer, and an adjoining region of a material mixture, which will be described in more detail below. For the transition seems to be essential that it has the characteristic of a diode, preferably a Zener diode. (If one of the pn or np transition or barrier layer is mentioned below, then all such transitions should be included.) The electrical contacting takes place on the one hand at the area with the material mixture - hereinafter also referred to as mixture zone - and on the other hand on that side the transition, which is opposite the boundary of the mixture zone.

Wird die neuartige Strahlungsquelle wie eine Leuchtdiode in Durchlassrichtung betrieben, so erfolgt eine sozusagen "weiche" oder "ruhige" Emission, die der Emission einer Leuchtdiode ähnelt. Auch die Strom/Spannungs-Kennlinie ähnelt der Strom/Spannungs-Kennlinie einer Leuchtdiode; im Prinzip entsprechen beide Kennlinien der einer Halbleiterdiode.Becomes the novel radiation source as a light emitting diode in the forward direction operated, so there is a so-called "soft" or "quiet" emission, which is similar to the emission of a light emitting diode. Also the Current / voltage characteristic is similar the current / voltage characteristic of a light emitting diode; correspond in principle both characteristics of a semiconductor diode.

Interessanter ist der Betrieb der neuartigen Strahlungsquelle in Sperrrichtung des p-n- oder n-p-Übergangs. Dann verläuft die Strom/Spannungs-Kennlinie ähnlich der Kennlinie einer Zener-Diode, also mit einem ausgeprägten Knick. Bei Erreichen der Zener-Spannung, also dem Knick in der Kennlinie, erfolgt eine ausgeprägte, sozusagen "scharfe" Emission von Strahlung, deren Stärke signifikant höher ist als die maximal erreichbare Emission bei Betrieb in Durchlassrichtung des Übergangs. Es scheint, dass mit Erreichen des Zener-Knicks eine Art Avalanche-Effekt auftritt. Man könnte daher den in Sperrrichtung betriebenen p-n- oder n-p-Übergang der Strahlungsquelle auch als "Zündzone" bezeichnen.More interesting is the operation of the novel radiation source in the reverse direction of the p-n or n-p junction. Then it runs the current / voltage characteristic is similar the characteristic of a zener diode, that is with a pronounced kink. When the Zener voltage is reached, ie the kink in the characteristic curve, a pronounced, so-called "sharp" emission of radiation, their strength significantly higher is the maximum achievable emission when operating in the forward direction of the transition. It Seems that reaching the Zener Knicks a kind of avalanche effect occurs. You could therefore the reverse-biased p-n or n-p junction of Also refer to radiation source as "ignition zone".

Entscheidend für die Funktion und die Eigenschaften scheinen eine Reihe von Eigenschaften der in der Gemischzone vorhandenen bzw. für die Gemischzone verwendeten Materialien und ihr Mischungsverhältnis zu sein.critical for the Function and properties seem to have a number of properties that present in the mixture zone or used for the mixture zone Materials and their mixing ratio.

Ein erster Punkt betrifft die Materialauswahl für die Gemischzone. Wenn, was hier als Beispiel verwendet werden soll, die neuartige Strahlungsquelle in einer vorgegebenen Halbleiterstruktur, also einem kristallinen Grundmaterial, beispielsweise einem Halbleiter-Wafer oder einem Photoelement, implementiert werden soll, müssen für die Auswahl des zweiten (und möglicherweise eines weiteren) Materials folgende Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Dabei kann das kristalline Grundmaterial an der zu bearbeitenden Stelle dotiert sein oder nicht.One first point concerns the material selection for the mixed zone. If what to be used here as an example, the novel radiation source in a given semiconductor structure, ie a crystalline one Base material, for example a semiconductor wafer or a Photoelement, to be implemented, need for the selection of the second (and possibly another) material considered the following aspects become. In this case, the crystalline base material to be processed Be doped or not.

Die für die Materialauswahl zu berücksichtigenden Gesichtspunkte sind:

  • – gewünschte Farbe
  • – Leiter- oder Halbleiter-Eigenschaft mit Widerstandsvorgabe
  • – Transparenz oder allenfalls geringe Opazität (je nach Bauweise)
  • – Elektronegativität.
The considerations to be considered for material selection are:
  • - desired color
  • - Conductor or semiconductor characteristic with resistance specification
  • - Transparency or at best low opacity (depending on the construction)
  • - Electronegativity.

Im Wesentlichen wird die Farbe bzw. Wellenlänge der Strahlungsquelle durch das Materialgemisch, insbesondere das zweite Material in der Mischzone bestimmt. Dieses zweite Material muss in der Lage sein, Photonen zu emittieren. Bekanntlich sind dazu beispielsweise Phosphor (P), Arsen (As), Schwefel (S) oder auch eine Verbindung wie Zinksulfid (ZnS) in der Lage. Bei Verwendung von kristallinem, dotiertem Silizium (Si) als Grundmaterial oder auch einem anderen Leiter oder Halbleitermaterial werden sich in Abhängigkeit vom zweiten Material etwa folgende Frequenzen bzw. Farben der neuartigen Strahlungsquelle ergeben:

  • – Arsen (As) – rot;
  • – Phosphor (P) – grün;
  • – Zinksulfid (ZnS) – blau;
  • – Schwefel (S) – gelb.
In essence, the color or wavelength of the radiation source is determined by the material mixture, in particular the second material in the mixing zone. This second material must be able to emit photons. As is known, for example, phosphorus (P), arsenic (As), sulfur (S) or a compound such as zinc sulfide (ZnS) capable of. When using crystalline, doped silicon (Si) as the base material or else another conductor or semiconductor material, depending on the second material, the following frequencies or colors of the novel radiation source will result:
  • - Arsenic (As) - red;
  • - phosphorus (P) - green;
  • - zinc sulfide (ZnS) - blue;
  • - Sulfur (S) - yellow.

Eine vergleichbare Liste ergibt sich bei Verwendung von Germanium (Ge) als Grundmaterial. Allerdings wird sich durch die unterschiedliche Elektronegativität auch die Emission ändern.A comparable list results when using germanium (Ge) as a basic material. However, it will be different electronegativity also change the emission.

Das für die Gemischzone zu verwendende Zweitmaterial ist aber auch abhängig vom verwendeten Grundmaterial, seiner Leitfähigkeit oder seinem Widerstand, die natürlich mit seiner Dotierung zusammenhängt. D. h. bei einem p-dotierten, z. B. Bor-dotiertem Grundmaterial ist es notwendig, mindestens ein n-dotiertes Zweitmaterial zu verwenden, während bei einem n-dotierten Grundmaterial mindestens ein p-dotiertes Zweitmaterial zu verwenden ist. Bei Verwendung eines neutralen Grundmaterials wie undotiertem Silizium (S) kann sowohl n-aktives als auch p-aktives Zweitmaterial verwendet werden. Es wurde nämlich festgestellt, dass sowohl ein n-neutral-Übergang wie auch eine p-neutral-Übergang wirksam sein kann.The for the However, mixed material to be used second material is also dependent on used base material, its conductivity or its resistance, the course related to its doping. Ie. at a p-doped, z. B. boron-doped base material, it is necessary at least one n-doped second material to use while in the case of an n-doped base material, at least one p-doped secondary material to use. When using a neutral base material such as undoped silicon (S) can be both n-active and p-active Secondary material to be used. It was found that both an n-neutral transition as well as a p-neutral transition can be effective.

Es können auch andere Grundmaterialien Verwendung finden; dem Fachmann wird es nicht schwer fallen, die entsprechenden Materialkombinationen experimentell zu bestimmen.It can find other basic materials use; the expert becomes It will not be difficult, the appropriate material combinations to determine experimentally.

Auch ein Leiter kann als Grundmaterial benutzt werden, z. B. kann Aluminium durch Versetzen mit Fremdstoffen transparent oder durchscheinend gemacht werden.Also a ladder can be used as a base material, e.g. B. can aluminum rendered transparent or translucent by adding foreign matter become.

Weiterhin muss bei der Materialauswahl auf den Unterschied der Elektronegativität der verwendeten Substanzen/Materialien geachtet werden. Unter Elektronegativität, versteht man die Fähigkeit eines Atoms, in einer chemischen Bindung Bindungselektronen an sich zu ziehen. Im Wesentlichen wird sie von der Kernladung und dem Atomradius bestimmt. Üblicherweise werden Atome mit hoher Elektronegativität als elektronegativ bezeichnet, solche mit geringer Elektronegativität als elektropositiv. Es wurde gefunden, dass die Elektronegativitä ten der beiden Substanzen, die für die Gemischzone verwendet werden sollen, einen bestimmten Abstand voneinander haben sollten. Es hat sich auch gezeigt, dass die Wellenlänge der erzeugten Strahlung von der relativen Elektronegativität der verwendeten Materialien abzuhängen scheint: Bei Verwendung von zwei Materialien wurde die emittierte Strahlung umso langwelliger, je weiter die Elektronegativität der beiden Materialien auseinander liegt.Farther must be used in the material selection on the difference of electronegativity of the used Respected substances / materials. Under electronegativity, understands one's ability of an atom, bonding electrons in a chemical bond to draw. In essence, it is derived from the nuclear charge and the atomic radius certainly. Usually are atoms with high electronegativity called electronegative, those with low electronegativity as electropositive. It was found that the electronegativity of the two substances, the for the mixture zone should be used a certain distance should have each other. It has also been shown that the wavelength of the generated radiation from the relative electronegativity of the used Depend on materials seems: When using two materials was emitted Radiation the longer wavelength, the further the electronegativity of the two materials lies apart.

Ein weiterer entscheidender Punkt für die Materialauswahl und das Mischungsverhältnis ist der resultierende elektrische Widerstand der Gemischzone mit der erzeugten Materialmischung, verbunden mit der Diodeneigenschaft der sich aufbauenden Sperrschicht. Es hat sich nämlich ein bestimmtes Kriterium als entscheidend für die Funktion der neuartigen Strahlungsquelle herausgestellt.One another crucial point for the material selection and the mixing ratio is the resulting electrical resistance of the mixture zone with the generated material mixture, associated with the diode characteristic of the building up barrier. It has become a certain criterion as decisive for the function of the novel Radiation source exposed.

Dieses Kriterium ist das Erfordernis eines möglichst geringen Widerstands gemessen über die Gemischzone und die Sperrschicht (oder Diode), in Durchlassrichtung der letzteren. Es wurde festgestellt, dass das Mischungsverhältnis der beiden (oder mehr) Komponenten so bemessen sein muss, dass dieser Widerstand zumindest näherungsweise ein Minimum erreicht. M. a. W., verändert man das Mischungsverhältnis von einem Extrem (100% erste Komponente, 0% zweite Komponente) über ein mittleres Verhältnis (50% erste plus 50% zweite Komponente) zum anderen Extrem (0% erste Komponente, 100% zweite Komponente), so erreicht der elektrische Widerstand bei einem bestimmten Mischungverhältnis, das von den ausgewählten Komponenten abhängt, ein deutlich ausgeprägtes Minimum. Die so erzeugte Strahlungsquelle weist bei diesem Mischungsverhältnis Diodencharakteristik auf. Ausserhalb dieses charakteristischen Mischungsverhältnisses ist der elektrische Widerstand sehr hoch und im Prinzip richtungsunabhängig.This criterion is the requirement of the lowest possible resistance measured across the mixture zone and the barrier layer (or diode), in the forward direction of the latter. It has been found that the mixing ratio of the two (or more) components must be such that this resistance reaches at least approximately a minimum. M. a. W., changing the mixing ratio of one extreme (100% first component, 0% second component) over an average ratio (50% first plus 50% second component) to the other extreme (0% first component, 100% second component), so the electrical resistance reaches for a certain mixture ratio, which depends on the selected components, is a well-defined minimum. The radiation source thus generated has diode characteristics at this mixing ratio. Outside of this characteristic mixing ratio, the electrical resistance is very high and in principle independent of direction.

Bei betreibbaren Exemplaren der neuartigen Strahlungsquelle, wie sie weiter unten detailliert beschrieben sind, wurde ein Durchlasswiderstand kleiner als 800 bis 1000 Ω gemessen; in Minimalfall sogar im Bereich 10 bis 15 Ω. Der Widerstand in Sperrrichtung lag dagegen im MΩ-Bereich. Es scheint auch, dass die Leistung der Strahlungsquelle mit sinkendem Durchlasswiderstand steigt.at operable specimens of the novel radiation source, as they are described in detail below became an on-resistance less than 800 to 1000 Ω measured; in minimum case even in the range 10 to 15 Ω. The reverse resistance was in the MΩ range. It also appears that the power of the radiation source is decreasing On-resistance increases.

Die Herstellung einer Strahlungsquelle gemäss der Erfindung ist relativ einfach, wobei an dieser Stelle das Verfahren nur skizziert werden soll. In den weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispielen sind genaue Angaben und Beschreibungen für verschiedene Bauweisen, die verwendeten Materialien und die erhaltenen und gemessenen Ergebnisse angegeben.The Production of a radiation source according to the invention is relative simple, but at this point the procedure is only outlined should. In the embodiments described below are accurate Information and descriptions for different construction methods, the materials used and the obtained and measured results.

Das einfachste Herstellungsverfahren besteht darin, in einem gegebenen kristallinen Halbleitersubstrat, das dotiert sein kann, aber nicht muss, eine tassenförmige Vertiefung von z. B. etwa 0,5 mm Durchmesser und 0,5 mm Tiefe herzustellen, vorzugsweise mittels eines Lasers zur Materialbearbeitung. Diese "Tasse" hat einen "Boden" aus Halbleiter-Material des verwendeten Substrats, ist also kein durchgehendes Loch. Die Wände der Tasse werden nun teilweise mit einem Leitermetall, z. B. Leitsilber, beschichtet, sozusagen ausgekleidet. Dieser Leiter bildet später die eine Elektrode der Strahlungsquelle. Der Boden der Tasse besteht aus Material des Substrats, das durch die Laserbearbeitung wahrscheinlich nicht mehr vollständig kristallin ist. Nun wird das ausgesuchte zweite Material in die Tasse eingebracht, wobei die Tasse zumindest näherungsweise wieder aufgefüllt wird. Das zweite Material wird nun z. B. mittels eines Laser eingeschmolzen, wonach es mit dem Substratmaterial vielleicht eine Legierung, wahrscheinlich eher eine Mischung bildet. Das Zusammensetzung dieser Mischung, die vielleicht zum Teil nur ein Gemenge ist, entspricht dem o. g. charakteristischen Mischungsverhältnis, womit die Strahlungsquelle die für sie typische Diodeneigenschaft erhält. Schlussendlich wird die zweite Elektrode auf die Oberfläche der Gemischzone aufgebracht, natürlich in der Weise, dass sie von der ersten Elektrode isoliert ist und den Austritt der Strah lung möglichst wenig behindert. Abschliessend wird die so entstandene, neuartige Strahlungsquelle noch einem Passivierungsschritt unterworfen, wie in der Halbleitertechnologie üblich.The The simplest method of production is in a given crystalline semiconductor substrate, which may be doped, but not must, a cup-shaped Deepening of z. B. about 0.5 mm in diameter and 0.5 mm depth, preferably by means of a laser for material processing. This "cup" has a "bottom" of semiconductor material the substrate used, so is not a through hole. The Walls of the Cup are now partially with a ladder metal, z. Conductive silver, coated, lined, so to speak. This conductor later forms the one electrode of the Radiation source. The bottom of the cup is made of material of the substrate, this is probably no longer completely crystalline due to the laser processing is. Now the selected second material is introduced into the cup, the cup at least approximately again filled becomes. The second material is now z. B. melted by means of a laser, according to which it might be an alloy with the substrate material, probably rather a mixture forms. The composition of this mixture, which is perhaps only a mixture, corresponds to the o. g. characteristic mixture ratio, with which the radiation source for she gets typical diode characteristic. Finally, the second electrode on the surface applied to the mixture zone, of course in the way that it is isolated from the first electrode and the exit of the radiation as little as possible with special needs. Finally, the resulting, novel radiation source still subjected to a passivation step, as is common in semiconductor technology.

Der Fachmann könnte schon anhand dieser Beschreibung eine Strahlungsquelle gemäss der Erfindung herstellen; in den weiter unten beschriebenen Beispielen sind natürlich, soweit möglich, genauere Werte und Einstellungen angegeben. Wichtig ist, dass die Herstellung keine Reinräume erfordert, sondern in Umgebungsatmosphäre bei normaler Zimmertemperatur durchgeführt werden kann.Of the Specialist could already with reference to this description, a radiation source according to the invention produce; in the examples below, of course, so far possible, specified values and settings. It is important that the Producing no clean rooms but in ambient atmosphere at normal room temperature carried out can be.

Die so hergestellte Strahlungsquelle kann nun, wie oben bereits erwähnt, auf zwei Arten betrieben werden: In Durchlassrichtung, wobei ihre elektrische und wohl auch optische Charakteristik einer Halbleiter-Leuchtdiode ähnelt, oder in Sperrrichtung, wobei solwohl elektrisch als auch optisch eine interessantere Charakteristik zu beobachten ist.The Thus prepared radiation source can now, as already mentioned above, on Two types are operated: in the forward direction, being their electrical and probably also resembles optical characteristics of a semiconductor light emitting diode, or in the reverse direction, which is electrically as well as visually a more interesting characteristic is observed.

Die elektrische Charakteristik der in Sperrrichtung betriebenen Strahlungsquelle ähnelt der einer Zenerdiode. D. h. bei Anlegen einer ansteigenden Spannung wird in einem ersten, niedrigen Spannungsbereich keine (oder nur geringe) Strahlung generiert. Bei weiter ansteigender Spannung tritt eine Art "optischer Zener-Effekt" auf, d. h. bei Überschreitung einer bestimmten Spannung setzt die Strahlung vehement ein. Eine Strombegenzung nicht unbedingt erforderlich, z. B. dann nicht, wenn eine stabile Spannungsquelle ein Überschreiten der Maximalleistung verhindert.The The electrical characteristic of the reverse-biased radiation source is similar to that of FIG a zener diode. Ie. when applying an increasing voltage In a first, low voltage range, no (or only low) radiation generated. With further increasing voltage occurs a kind of "optical Zener effect "on, d. H. when exceeded The radiation sets in vehemently at a certain tension. A Strombegenzung not essential, z. Eg not if a stable voltage source prevents exceeding the maximum power.

Eine so hergestellte und strukturierte Strahlungsquelle weist offensichtlich eine Reihe von Vorteilen auf:

  • – sie ist sehr einfach, prinzipiell in Umgebungsatmosphäre bei normaler Zimmertemperatur mit geringem apparativem Aufwand herstellbar und benötigt nicht unbedingt Reinräume;
  • – die Mischungsverhältnisse der Materialien für die Gemischzone sind, im Vergleich mit der Präzision, die bei Halbleiter-Dotierungen erforderlich ist, weniger kritisch (es ist nicht die übliche Halbleiter-Dotierung);
  • – sie kann "Abfall" aus der Halbleiter-Fertigung verwerten;
  • – sie kann nahezu beliebig, auch nachträglich, in Halbleiter-Chips integriert werden;
  • – sie benötigt (in den meisten Fällen) keine separate Kühlung;
  • – sie ermöglicht optische Verbindungen unmittelbar auf Halbleiter-Chips, z. B. Si-Chips;
  • – sie ermöglicht die Herstellung starrer oder flexibler Strahlungsquellen mit grosser Emissionsfläche sind, z. B. Lichtplatten, Leuchtfolien, flexible Bildschirme;
  • – sie kann, sogar nachträglich, in TFT-Bildschirme integriert werden.
Obviously, a radiation source made and patterned has a number of advantages:
  • - It is very simple, in principle in ambient atmosphere at normal room temperature with little equipment required to produce and not necessarily clean rooms;
  • The mixing ratios of the materials for the mixture zone are less critical (it is not the usual semiconductor doping) compared to the precision required for semiconductor dopants;
  • It can utilize "waste" from semiconductor manufacturing;
  • - It can be almost arbitrarily, even subsequently, integrated into semiconductor chips;
  • It does not require (in most cases) separate cooling;
  • - It allows optical connections directly on semiconductor chips, z. Si chips;
  • - It allows the production of rigid or flexible radiation sources with large emission surface are, for. Light panels, luminescent films, flexible screens;
  • - It can be integrated into TFT screens, even retroactively.

Ein weiterer Punkt muss noch in Betracht gezogen werden. Eine grosse Zahl der oben beschriebenen Halbleiter-Strahlungsquellen benutzt Materialien, die relativ selten sind und als sog. Schlüsselelemente gelten; dies gilt vor allem für die in der betrachteten Technologie vielfach verwendeten Elemente Gallium und Indium, deren Jahresproduktion nur einige 100 t beträgt. Die Knappheit macht sich bereits in den Kosten bemerkbar. So ist z. B. der Preis von Indium innerhalb von drei Jahren auf ungefähr das Zwanzigfache gestiegen, diese Ressource ist jetzt schon knapp. Für Gallium, das als Nebenprodukt bei der Verhüttung von Bauxit, d. h. der Erzeugung von Aluminium, anfällt, ist ein ähnlicher Verlauf zu beobachten.Another point still needs to be considered. A large number of the semiconductor radiation sources described above use materia lien, which are relatively rare and are considered as key elements; This applies above all to the elements gallium and indium, which are often used in the technology under consideration, and whose annual production is only a few 100 t. The scarcity is already noticeable in the costs. So z. For example, within three years, the price of indium has risen twentyfold, and this resource is already scarce. For gallium, which is a by-product of the smelting of bauxite, ie the production of aluminum, a similar course can be observed.

Vor diesem Hintergrund zeigt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Strahlungsquelle: Sie besteht in einer Ausführungsform aus Silizium als Grundmaterial, das in praktisch unbegrenzter Menge vorhanden und daher preiswert erhältlich ist. Auch die in der Gemischzone zugesetzten Materialien wie Phosphor, Zinksulfid oder Schwefel sind jederzeit und überall problemlos verfügbar. Dies gilt auch für Arsen, bei dessen Verarbeitung allerdings gewisse Vorsichtsmassnahmen erforderlich sind.In front This background shows a further advantage of the radiation source according to the invention: It consists in one embodiment made of silicon as a base material, in virtually unlimited quantities available and therefore available inexpensively. Also in the Mixed zone added materials such as phosphorus, zinc sulfide or Sulfur are always and everywhere readily available. This also applies to Arsenic, however, with its processing certain precautions required are.

Ausgestaltungen der neuartigen Strahlungsquelle gemäss der Erfindung und des Verfahrens zu ihrer Herstellung und ihres Betriebs können der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele und den Patentansprüchen entnommen werden.refinements the novel radiation source according to the invention and the method for their manufacture and operation, the following description various embodiments and the claims be removed.

Ausführungsbeispiele und Zeichnungenembodiments and drawings

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:following be several embodiments the invention explained in more detail with reference to the drawings. The drawings show in:

1 ein Prinzip-Schema der erfindungsgemässen Strahlungsquelle; 1 a schematic diagram of the inventive radiation source;

2 einen qualitativen Verlauf des elektrischen Widerstands einer Materialmischung, wie sie in der Erfindung verwendet wird; 2 a qualitative course of the electrical resistance of a material mixture, as used in the invention;

3 den schematischen Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels; 3 the schematic structure of a first embodiment;

4 den schematischen Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels; 4 the schematic structure of a second embodiment;

5 den schematischen Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels; 5 the schematic structure of a third embodiment;

6 den schematischen Aufbau eines vierten Ausführungsbeispiels; 6 the schematic structure of a fourth embodiment;

7 den schematischen Aufbau eines fünften Ausführungsbeispiels; ähnlich dem in 3 gezeigten; 7 the schematic structure of a fifth embodiment; similar to the one in 3 shown;

8 den schematischen Aufbau eines sechsten Ausführungsbeispiels; 8th the schematic structure of a sixth embodiment;

9 den schematischen Aufbau eines Lasers als siebte Implementierung; 9 the schematic structure of a laser as the seventh implementation;

10 den schematischen Aufbau eines weiteren Lasers; 10 the schematic structure of another laser;

11 eine zweifarbige Lichtquelle gemäss der Erfindung im Schnitt; 11 a two-color light source according to the invention in section;

12 eine Draufsicht auf die Lichtquelle gemäss 11. 12 a plan view of the light source according to 11 ,

13 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lasers. 13 another embodiment of a laser.

Bei allen Figuren handelt es sich um schematische Darstellungen, die nicht massstabsgetreu ausgeführt sind.at all figures are schematic representations that not true to scale are.

In 1 ist eine Strahlungsquelle gemäss der Erfindung als Schema gemäss dem derzeitigen Verständnis dargestellt. Diese Figur soll vor allem der Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus und der Funktion der Erfindung dienen, so weit diese bisher verstanden wird.In 1 For example, a radiation source according to the invention is shown as a scheme according to current understanding. This figure is intended above all to explain the basic structure and function of the invention, as far as it is understood so far.

Eine dotierte erste Zone 1, die z. B. aus Bor-dotiertem Silizium (Si) bestehen kann und leitend bzw. halbleitend sein sollte, ist einerseits mit einem elektrischen Kontakt 4 mit der Anschlussleitung 6 belegt. Auf der gegenüberliegenden Seite grenzt diese erste Zone 1 an die zweite Zone 2, die ein mehr oder minder homogenes Gemenge oder eine Mischung, vielleicht auch teilweise eine Legierung aus mindestens zwei Materialien darstellt, wie oben beschrieben. Bei Verwendung von Bor-dotiertem Silizium als Grundmaterial kann dies beispielsweise eine Mischung aus dem Grundmaterial Silizium (Si) und Phosphor (P) sein, wobei das oben beschriebene, charakteristische Mischungsverhältnis erzielt werden muss. Dies wird weiter unten noch genauer erläutert. Eine solche Mischung Si + P ergibt eine grüne Lichtquelle, also eine im sichtbaren Bereich arbeitende Strahlungsquelle, die die Strahlung 8 aussendet.A doped first zone 1 that z. B. boron-doped silicon (Si) and should be conductive or semi-conductive, on the one hand with an electrical contact 4 with the connecting cable 6 busy. On the opposite side, this first zone borders 1 to the second zone 2 which is a more or less homogenous mixture or mixture, perhaps also partially an alloy of at least two materials, as described above. For example, when boron-doped silicon is used as the base material, it may be a mixture of the base material silicon (Si) and phosphorus (P), with the characteristic mixing ratio described above having to be achieved. This will be explained in more detail below. Such a mixture Si + P gives a green light source, that is to say a radiation source which operates in the visible range and which irradiates the radiation 8th sending out.

Folgende Materialkompositionen SiX, worin X das zweite Material bezeichnet, sind für die Gemischzone experimentell untersucht worden und haben den gewünschten Effekt gezeigt:

  • (1) Si + As ergibt eine rote Strahlungsquelle; Zenerspannung ca. 1,2 V;
  • (2) Si + P ergibt eine grüne Strahlungsquelle; Zenerspannung ca. 3,6 V;
  • (3) Si + ZnS ergibt eine blaue Strahlungsquelle; Zenerspannung ca. 4,4 V;
The following material compositions SiX, where X denotes the second material, have been experimentally investigated for the mixture zone and have shown the desired effect:
  • (1) Si + As gives a red radiation source; Zener voltage approx. 1.2 V;
  • (2) Si + P gives a green radiation source; Zener voltage approx. 3.6 V;
  • (3) Si + ZnS gives a blue radiation source; Zener voltage approx. 4.4 V;

In Durchlassrichtung reicht eine Spannung von weniger als 1 V, üblicherweise 0,6 bis 0,8 V, um ein Leuchten, also eine Strahlungsemission zu bewirken. Ohne Vorwiderstand steigt der Strom schon bei Spannungsänderungen von wenigen Zehntel Volt stark an, sodass in diesem Fall meist ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung erforderlich ist.In the forward direction a voltage is sufficient of less than 1 V, usually 0.6 to 0.8 V, to cause a glow, so a radiation emission. Without a series resistor, the current rises sharply even with voltage changes of a few tenths of a volt, so that in this case usually a series resistor is required to limit the current.

Wie auch an anderer Stelle erwähnt, kann nicht nur Silizium als Grundmaterial verwendet werden, sondern ebenfalls Germanium oder andere Halbleiter. Es scheint sogar möglich, die Strahlungsemission mit einem Leiter als Grundmaterial zu erzeugen. Wenn nachfolgend meist Silizium als Beispiel für das Grundmaterial genannt wird, so dient dies dem einfacheren Verständnis, es bedeutet keine Einschränkung auf dieses Material. Weiterhin wird nochmals betont werden, dass das Grundmaterial, falls es sich um einen Halbleiter handelt, sowohl dotiert als auch undotiert verwendet werden kann.As also mentioned elsewhere, Not only can silicon be used as the base material, but also also germanium or other semiconductors. It even seems possible that Generating radiation emission with a conductor as the base material. When subsequently mostly called silicon as an example of the base material this is to simplify the understanding, it does not limit it to this material. Furthermore, it will be emphasized again that the Base material, if it is a semiconductor, both doped as well as undoped can be used.

Die gewünschte Funktion wird erzielt. wenn

  • 1. der elektrische Widerstand der Strahlungsquelle in Durchlassrichtung unterhalb einer Grenze von grössenordnungsmässig 1 kΩ liegt, vorzugsweise unter 800 Ω;
  • 2. die hergestellte Mischung Si + X transparent ist oder geringe Opazität aufweist;
  • 3. die beiden Materialien, Si und X, verschiedene Elektronegativitäten aufweisen.
The desired function is achieved. if
  • 1. the electrical resistance of the radiation source in the forward direction is below a limit of the order of magnitude of 1 kΩ, preferably below 800 Ω;
  • 2. the produced mixture Si + X is transparent or has low opacity;
  • 3. the two materials, Si and X, have different electronegativities.

Hergestellt wird die zweite Zone 2 durch Verschmelzen zweier Bestandteile mittels Wärmeeinwirkung. Im Beispiel ist ein Bestandteil das Grundmaterial, im Beispiel also Bor-dotiertes Si, der zweite Bestandteil X im Beispiel P. Dazu wird einfach eine entsprechende Menge P auf oder je nach Geometrie in das dotierte Si auf- oder eingebracht und die beiden Materialien werden mittels eines Hochleistungslasers verschmolzen. Das entstehende Gemisch bildet nun die zweite Zone 2.The second zone is produced 2 by merging two components by means of heat. In the example, one component is the base material, in the example, boron-doped Si, the second component X in Example P. For this purpose, a corresponding amount P or depending on the geometry in the doped Si or simply introduced or introduced and the two materials by means of a high power laser fused. The resulting mixture now forms the second zone 2 ,

Das Mischungsverhältnis der beiden Materialien Si und X, hier P, wird nach der folgenden, neuen Regel bestimmt. Wie oben schon erläutert, wurde festgestellt, dass aus einer Schmelze entstehende Mischungen wie die beschriebenen einen charakteristischen Verlauf des elektrischen Widerstands in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis zeigen, gemessen in Durchlassrichtung der entstandenden Diode. Qualitativ verläuft dieser so, wie in 2 gezeigt, d. h. es tritt ein ausgeprägtes Minimum OB (optimaler Bereich) des Widerstands R in einem schmalen Bereich des Mischungsverhältnisses Si/X der verwendeten Materialien Si und X auf. Grössenordnungsmässig liegt dieses charakteristische Mischungsverhältnis je nach Bauart der Strahlungsquelle und der Dotierung des Grundmaterials Silizium etwa bei 10:1 bis 1:10, d. h. ist weit entfernt von den im Halbleiterbereich üblichen Dotierungen, die sich üblicherweise im Bereich 1:104 bis 1:107 bewegen. Nachfolgend sei dieser Zusammenhang als "Mischregel" bezeichnet, d. h. das für die Funktion der erfindunggemässen Strahlungsquelle erforderliche, charakteristische Mischungsverhältnis der beiden (oder mehr) Komponenten der Gemischzone muss der Mischregel ent sprechen.The mixing ratio of the two materials Si and X, here P, is determined according to the following new rule. As already explained above, it has been found that mixtures resulting from a melt, such as those described, exhibit a characteristic course of the electrical resistance as a function of the mixing ratio, measured in the forward direction of the resulting diode. Qualitatively, this runs as in 2 that is, a marked minimum OB (optimum range) of the resistor R occurs in a narrow range of the mixing ratio Si / X of the materials Si and X used. Depending on the order of magnitude of the radiation source and the doping of the silicon base material, this characteristic mixing ratio is approximately 10: 1 to 1:10, ie it is far removed from the usual dopants in the semiconductor field, which are usually in the range 1:10 4 to 1:10 7 move. In the following, this relationship is referred to as a "mixing rule", ie the characteristic mixing ratio of the two (or more) components of the mixture zone required for the function of the radiation source according to the invention must correspond to the mixing rule.

Es hat sich auch gezeigt, dass eine Variation des Mischungsverhältnisses (ähnlich wie die Variation der Dotierung bei einer LED) einen, wenn auch begrenzten Einfluss auf die Wellenlänge der abgegebenen Strahlung hat, d. h., dass die Änderung des Mischungsverhältnisses eine Farbänderung (bei Emission im sichtbaren Bereich) der erfindungsgemässen Strahlungsquelle bewirkt. Mittels einer geeigneten Auswahl des zweiten Materials und des Mischungsverhältnisses lässt sich daher praktisch jede gewünschte Farbe bzw. Wellenlänge der emittierten Strahlung einstellen.It has also shown that a variation of the mixing ratio (similar like the variation of doping in an LED) one, albeit limited Influence on the wavelength the emitted radiation, d. h. that change the mixing ratio a color change (at emission in the visible range) of the radiation source according to the invention causes. By means of a suitable selection of the second material and the mixing ratio let yourself therefore virtually any desired Color or wavelength adjust the emitted radiation.

Zwischen der ersten Zone 1 und der Gemischzone 2 bildet sich, wie vorgehend beschrieben, ein Übergang 3 aus, der im vorliegenden Fall je nach Dotierung der ersten Zone 1 ein p-n- oder ein n-p-Übergang sein dürfte. Besteht die erste Zone 1 aus p-dotiertem Si, was im Beispiel durch eine Dotierung mit Bor (B) hervorgerufen wird, so wird ein n-p-Übergang entstehen, d. h. die Gemischzone 2 wird einen Überschuss an Elektronen aufweisen.Between the first zone 1 and the mixture zone 2 Forms, as previously described, a transition 3 in the present case, depending on the doping of the first zone 1 a pn or np transition is likely. Is the first zone 1 Of p-doped Si, which is caused in the example by a doping with boron (B), so an np transition is formed, ie, the mixture zone 2 will have an excess of electrons.

Auf der dem Übergang 3 gegenüber liegenden Seite trägt die Gemischzone 2, ähnlich wie die erste Zone 1, einen elektrischen Kontakt 5, der mittels der Anschlussleitung 7 an eine Stromquelle (in 1 nicht gezeigt) anschliessbar ist.On the transition 3 opposite side carries the mixture zone 2 , similar to the first zone 1 , an electrical contact 5 by means of the connection cable 7 to a power source (in 1 not shown) is connectable.

In einer ersten Betriebsart nun diese leitfähige Struktur so an eine Stromquelle angeschlossen, dass der n-p-Übergang in Durchlassrichtung betrieben wird. Bei den angegebenen Dotierungen (erste Zone 1 p-dotiert, Gemischzone 2 mit Elektronenüberschuss) wird demnach der negative Pol der Stromquelle über die Leitung 7 mit der Gemischzone 2 verbunden und der positive Pol über die Leitung 6 mit der ersten Zone 1. Bei steigender Stromstärke wird nun die Strahlungsquelle leuchten, im Prinzip ähnlich wie eine Halbleiter-Leuchtdiode (LED). Die zur Anwendung kommenden Spannungen liegen im Niedervoltbe reich bei wenigen Volt, sogar bei weniger als 1 V, so dass der Verwendung einer neuartigen Strahlungsquelle gemäss der Erfindung kaum Grenzen gesetzt sind.In a first operating mode, this conductive structure is now connected to a current source such that the np junction is operated in the forward direction. At the indicated dopings (first zone 1 p-doped, mixed zone 2 with excess of electrons), therefore, the negative pole of the power source via the line 7 with the mixture zone 2 connected and the positive pole over the line 6 with the first zone 1 , With increasing current intensity, the radiation source will now light up, in principle similar to a semiconductor light emitting diode (LED). The voltages used are in Niedervoltbe rich at a few volts, even less than 1 V, so that the use of a novel radiation source according to the invention are virtually unlimited.

Trotz dieser Ähnlichkeit zu einer LED darf aber nicht übersehen werden, dass letztere einen anderen Aufbau als die erfindungsgemässe Strahlungsquelle aufweist: Eine LED besteht üblicherweise aus einem meist n-leitenden Grundhalbleiter, auf dem eine sehr dünne p-leitende Halbleiterschicht mit großer Löcherdichte aufgebracht ist, die bei Betrieb leuchtet. Beide Halbleiter der LED sind kristalline, mit den in der Halbleitertechnologie üblichen, äusserst geringen und exakt dosierten Mengen von Fremdatomen versetzt. Solche Dotierungen bewegen sich in der Grössenordnung von einem Donator- oder Akzeptor-Atom auf 107 bis 104 Si-Atomen.Despite this similarity to an LED must not be overlooked that the latter has a different structure than the inventive radiation source: an LED usually consists of a mostly n-type base semiconductor, on which a very thin p-type semiconductor layer is deposited with high hole density, the at operation shines. Both semiconductors of the LEDs are crystalline, with the usual in semiconductor technology, extremely small and precisely metered amounts of impurities added. Such dopants range in size from one donor or acceptor atom to 10 7 to 10 4 Si atoms.

Bei der erfindungsgemässen Strahlungsquelle besteht dagegen die Gemischzone 2 nicht oder zumindest nicht durchgehend aus kristallinem Halbleitermaterial, sondern sie ist eine Mischung oder ein Gemenge aus dem aufgeschmolzenen oder anders wärmebehandelten, nicht mehr kristallinen Halbleitermaterial des Substrats und einem zweiten Material X. Weiterhin ist die Leitfähigkeit nicht durch Dotieren, d. h. gezieltes Einbringen weniger Fremdatome bestimmt, sondern durch das sozusagen grobe Zusammenschmelzen der beiden Materialien in einem Mischungsverhältnis, das näherungsweise eher bei 10:1 bis 1:10 liegt als bei den extremen "Mischungsverhältnissen", die bei Halbleiterdotierungen die Regel sind. Wie gesagt, ist die Gemischzone 2 sicherlich nicht durchgehend kristallin, sondern ein mehr oder weniger homogenes Gemisch oder Gemenge, wobei in Teilbereichen auch kristalline Strukturen oder Legierungen auftreten können.In the case of the radiation source according to the invention, by contrast, the mixture zone exists 2 not or at least not continuously made of crystalline semiconductor material, but it is a mixture or a mixture of the melted or otherwise heat-treated, non-crystalline semiconductor material of the substrate and a second material X. Furthermore, the conductivity is not determined by doping, ie targeted introduction of less impurities but by the roughly coalescing of the two materials in a mixing ratio that is approximately closer to 10: 1 to 1:10 than the extreme "mixing ratios" that are the rule in semiconductor doping. As I said, the mixture zone 2 certainly not continuous crystalline, but a more or less homogeneous mixture or mixture, wherein in some areas, crystalline structures or alloys may occur.

Wie oben bereits angedeutet, ist der Betrieb der erfindungsgemässen Strahlungsquelle in Sperrrichtung des inneren p-n- bzw. n-p-Übergangs verblüffend.As already indicated above, is the operation of the radiation source according to the invention in the reverse direction of the inner p-n or n-p transition amazing.

Dabei verläuft die Strom-Spannungs-Kennlinie ähnlich wie die einer Zener-Diode. Bis zum Zener-Knick wird bei ansteigender Spannung praktisch keine oder nur sehr wenig Strahlung emittiert. Bei Erreichen der Zener-Spannung erfolgt eine Art Durchbruch mit signifikanter Strahlungsemission, was man als "optischen Zenereffekt" bezeichnen könnte.there extends the current-voltage characteristic is similar like a zener diode. Up to the Zener kink, with increasing voltage practically none or only very little radiation is emitted. Upon reaching the Zener voltage a kind of breakthrough with significant radiation emission, what is called "optical Zener effect " could.

Dieser Effekt scheint keiner der bekannten Strahlungsquellen zu ähneln. Die zur Anwendung kommenden Spannungen liegen auch bei dieser Betriebsart im Niedervoltbereich, wie oben für einige Materialkombinationen bereits erwähnt, so dass der Verwendung der neuartigen Strahlungsquelle auch in dieser Betriebsart kaum Grenzen gesetzt sind. Da die neuartige Strahlungsquelle sich dabei kaum erhitzt, ist meist keine Kühlung erforderlich. Dazu kann man von einem hohen Wirkungsgrad ausgehen.This Effect does not seem to resemble any of the known radiation sources. The The voltages used are also in this operating mode in the low voltage range, as above for some material combinations already mentioned, so the use the novel radiation source hardly in this mode Limits are set. Because the novel radiation source is involved hardly heated, is usually no cooling required. For this one can assume a high efficiency.

Als dritte Betriebsart kann die neuartige Strahlungsquelle auch mit Wechselspannung betrieben werden. Diese Betriebsart scheint einen besseren Wirkungsgrad aufzuweisen als der Gleichspannung-Betrieb in Durchlassrichtung.When third mode, the novel radiation source also with AC voltage to be operated. This mode seems like one have better efficiency than the DC voltage operation in the forward direction.

3 zeigt eine erste Anordnung, deren Herstellung nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden soll. In einem vorgegebenen, Bor-dotierten, also p-aktiven Halbleitersubstrat 11 wird mittels eines Bearbeitungslasers ein U-förmiger Graben von ca. 0,15 mm Breite und ca. 0,5 mm Tiefe herausgearbeitet, wobei der "Boden" dieses Grabens im Halbleitersubstrat bestehen bleibt. Der U-förmige Graben umschliesst eine ungefähr quadratische Fläche im Halbleitermaterial von ca. 0,3 mm × 0,3 mm. Dieser Graben wird mit Leitsilber oder einem anderen Leitermaterial, z. B. Kupfer, gefüllt. Es entsteht damit ein in der Draufsicht U-förmiger Leiter im Halbleitersubstrat 11, der sich ca. 0,5 mm tief in letzteres erstreckt. Dieser Leiter sei nachfolgend als Aussenkontakt 14 bezeichnet. Mittels einer Leitung 16 kann dieser Aussenkontakt 14 mit einer Spannungsquelle oder einem Messgerät verbunden werden. Der Aussenkontakt 14 entspricht dem Kontakt 4 in 1. 3 shows a first arrangement, the production of which will be described in detail below. In a given, boron-doped, ie p-active semiconductor substrate 11 a U-shaped trench of about 0.15 mm width and about 0.5 mm depth is worked out by means of a processing laser, wherein the "bottom" of this trench remains in the semiconductor substrate. The U-shaped trench encloses an approximately square area in the semiconductor material of about 0.3 mm × 0.3 mm. This trench is filled with conductive silver or other conductor material, eg. As copper, filled. This results in a plan view in the U-shaped conductor in the semiconductor substrate 11 which extends about 0.5 mm deep in the latter. This leader is below as an external contact 14 designated. By means of a line 16 can this outside contact 14 be connected to a voltage source or a meter. The external contact 14 corresponds to the contact 4 in 1 ,

Das Halbleitermaterial Bor-dotiertes Silizium, das sich noch im Innenraum des Aussenkontakt 14 befindet, wird nun zum Teil bzw. bis zu einer gewissen Tiefe, z. B. bis zur Hälfte der Tiefe des Aussenkontakts 14, herausgearbeitet. Dies kann wiederum mit einem Bearbeitungslaser erfolgen.The semiconductor material boron-doped silicon, which is still in the interior of the outer contact 14 is now partially or up to a certain depth, z. B. up to half the depth of the external contact 14 , worked out. This can in turn be done with a processing laser.

In die entstandene, ungefähr quadratische Öffnung wird nun eine geringe Menge pulverförmiges Phosphor (P) eingebracht. Die Menge bestimmt sich nach der oben beschriebenen Mischregel, d. h. je nach der Grösse der Öffnung bzw. des Aussenkontakt 14 so viel, dass sich das gewünschte charakeristische Mischungsverhältnis aus dem dotiertem Silizium und dem Phosphor ergibt.In the resulting, approximately square opening now a small amount of powdered phosphorus (P) is introduced. The amount is determined according to the mixing rule described above, ie depending on the size of the opening or the external contact 14 so much that the desired characteristic mixing ratio of the doped silicon and the phosphorus results.

Die erforderliche Menge Phosphor kann leicht in Versuchen ermittelt werden. Dazu wird zuerst eine geringe Menge Phosphor in die hergestellte Vertiefung eingebracht und mit dem darin befindlichen Substratmaterial, dem Bor-dotierten Silizium, z. B. durch Wärmeeinwirkung verschmolzen. Dies geschieht am einfachsten wiederum mit dem Bearbeitungslaser, der das in der Öffnung befindliche Phospor mit dem darunter befindlichen dotierten Silizium verschmilzt, wobei im Beispiel Temperaturen von ca. 1000°C erreicht werden können. So entsteht aus den beiden verschmolzenen Materialien, die zumindest einen Teil der Vertiefung ausfüllen ggf. die gewünschte Gemischzone 12 (2 in 1).The required amount of phosphorus can easily be determined in experiments. For this purpose, a small amount of phosphorus is first introduced into the well produced and with the substrate material therein, the boron-doped silicon, z. B. fused by heat. This is most easily done again with the processing laser, which melts the phosphor located in the opening with the underlying doped silicon, wherein in the example temperatures of about 1000 ° C can be achieved. Thus arises from the two fused materials that fill at least a portion of the depression, if necessary, the desired mixture zone 12 (2 in 1 ).

Dann wird mittels einer Widerstandsmessung der elektrische Widerstand zwischen dem Aussenkontakt und einer auf dem verschmolzenen Bereich, der Gemischzone 12, aufgesetzten Messspitze ermittelt. Ist der Widerstand grösser als 1 kΩ, wird weiteres Phosphor eingeschmolzen. Dies wird weitergeführt bis im gegebenen Beispiel ein Widerstand in Durchlassrichtung von ca. 800 Ω oder weniger erzielt wird. Normalerweise waren in den durchgeführten Versuchen dazu zwischen drei und zehn Schritten notwendig. Für eine industrielle Fertigung bestimmt man natürlich vorab die genauen Mengen der zu verschmelzenden Komponenten, womit die beschriebenen Iterationen wegfallen und nur ein Schmelzvorgang vorgenommen werden muss.Then, by means of a resistance measurement, the electrical resistance between the outer contact and one on the fused region, the mixture zone 12 , attached measuring tip determined. If the resistance is greater than 1 kΩ, further phosphorus is melted down. This is continued until, in the given example, a resistance in the forward direction of about 800 Ω or less is achieved. Normally, between three and ten steps were necessary in the experiments. Of course, for an industrial production, the exact quantities are determined beforehand to be merged components, which eliminates the described iterations and only a melting process must be made.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass der Widerstand der so hergestellten Struktur in der entgegengesetzten Stromrichtung im MΩ-Bereich liegt. Offensichtlich ist also eine Diode (oder eine Vielzahl von Dioden) mit ausgeprägter Sperrwirkung entstanden. Diese Diodenwirkung der Struktur existiert nur im Bereich des charakteristischen Mischungsverhältnisses. Ausserhalb des in 2 mit OB bezeichneten Bereichs zeigt die genannte Messung hochohmige Widerstandswerte, wobei kein signifikanter Unterschied bei Messung mit umgekehrter Polarität feststellbar ist, d. h. die Struktur verhält sich wie ein Isolator.It should be noted at this point that the resistance of the structure thus produced is in the opposite current direction in the MΩ range. Obviously, therefore, a diode (or a plurality of diodes) has developed with a pronounced blocking effect. This diode effect of the structure exists only in the range of the characteristic mixing ratio. Outside the in 2 With the area denoted by OB, the said measurement shows high resistance values, whereby no significant difference is detectable in the measurement with reverse polarity, ie the structure behaves like an insulator.

Eine vorsichtige Interpretation dieses Verhaltens könnte so aussehen, dass sich an der Unterseite der Gemischzone 12 eine Sperrschicht 13 bildet, also ein n-p-Übergang zum dotierten Halbleitersubstrat 11. Dies könnte das elektrische Verhalten der erfindungsgemässen Anordnung erklären. Weiterhin könnte auch ein ähnlicher n-p-Übergang oder eine Sperrschicht zum dotierten Halbleitersubstrat 11 an der vom Aussenkontakt 14 offenen gelassenen Seite der Struktur entstehen oder zwischen Resten des innerhalb des Aussenkontakts 14 verbliebenen (unverschmolzenen) Bor-dotierten Silizium und dem Aussenkontakt selbst.A cautious interpretation of this behavior might look like that at the bottom of the mixture zone 12 a barrier layer 13 forms, so an np junction to the doped semiconductor substrate 11 , This could explain the electrical behavior of the inventive arrangement. Furthermore, a similar np junction or a barrier layer to the doped semiconductor substrate could also be used 11 at the outside contact 14 open left side of the structure arise or between remnants of the inside of the external contact 14 remaining (unfused) boron-doped silicon and the external contact itself.

Es scheint, dass beim Einschmelzen des zweiten Materials in das dotierte Halbleitermaterial eine Sauerstoff- oder Stickstoffatmosphäre, z. B. Luft, erforderlich ist. Wurde das Einschmelzen nämlich in einer Schutzgasatmosphäre, z. B. in einer Argonatmosphäre, durchgeführt, funktionierte die so hergestellte Strahlungsquelle nicht in der gewünschten Weise, zeigte jedoch messtechnisch auch Halbleitereigenschaften. Wie oben gesagt, ist der Wirkungsmechanismus noch nicht geklärt.It seems that when melting the second material in the doped Semiconductor material an oxygen or nitrogen atmosphere, for. Air, is required. Namely, the melting was in a protective gas atmosphere, for. B. in an argon atmosphere, carried out, did not work in the thus prepared radiation source in the desired Way, but also showed metrological semiconductor properties. As stated above, the mechanism of action is not yet clear.

Anschliessend wird die Gemischzone mit einem Kontakt 15 versehen, der über eine Leitung 17 mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbunden werden kann. Danach wird die Anordnung noch passiviert um Veränderungen durch Oxydation auszuschliessen.Subsequently, the mixture zone with a contact 15 provided by a wire 17 can be connected to the other pole of the voltage source. Thereafter, the arrangement is still passivated to exclude changes due to oxidation.

Die so hergestellte erfindungsgemässe Lichtquelle gibt grünes, fast monochromatisches Licht ab. Sie verhält sich wie oben beschrieben, gibt also ein relativ weiches, gleichmässiges Licht ab bei Betrieb in Durchlassrichtung, d. h. Leitung 16 ist am Pluspol einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle (ca. 3 V sind ausreichend) und Leitung 17 am Minuspol angeschlossen.The inventive light source produced in this way emits green, almost monochromatic light. It behaves as described above, thus emits a relatively soft, uniform light when operating in the forward direction, ie line 16 is at the positive pole of a low-voltage DC voltage source (about 3 V are sufficient) and line 17 connected to the negative pole.

Es wurden Ströme im mA-Bereich gemessen. Um eine Zerstörung der Strahlungsquelle zu verhindern, wird meist eine Strombegrenzung erforderlich sein, etwa durch einen Vorwiderstand.It were currents measured in the mA range. To prevent destruction of the radiation source, usually a current limit will be required, such as by a Series resistor.

Beim Betrieb in Sperrrichtung, also Leitung 16 am Minuspol und Leitung 17 am Pluspol einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle (3 bis 4 V) tritt der oben beschriebene Zenereffekt auf, der mit wesentlich stärkerer Lichtentwicklung einhergeht. Dies scheint auch die interessantere Betriebsart, insbesondere auch die mit grösserer Effizienz, zu sein.When operating in the reverse direction, ie line 16 at the negative pole and line 17 At the positive pole of a low-voltage DC voltage source (3 to 4 V), the above-described Zener effect occurs, which is accompanied by much stronger light development. This also seems to be the more interesting mode of operation, especially with greater efficiency.

Beim Betrieb in Sperrrichtung wurden ebenfalls Ströme im mA-Bereich gemessen, wobei bei Erreichen der Zenerspannung der erwartete, erhebliche Anstieg des Stromes festgestellt wurde. Auch hier wird meist eine Strombegrenzung erforderlich sein, die z. B. durch eine Konstantstromquelle oder eine Stromquelle mit geeignetem Innenwiderstand gegeben sein kann.At the In the reverse direction, currents in the mA range were also measured. when reaching the zener voltage of the expected, considerable Increase in the current was detected. Again, usually one Current limitation may be required, the z. B. by a constant current source or a power source with suitable internal resistance can.

Dass die erfindungsgemässe Anordnung auch mit Wechselspannung betrieben werden kann, sei auch hier der Vollständigkeit halber hier erwähnt.That the inventive Arrangement can also be operated with AC voltage, too here the completeness mentioned here.

4 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Strahlungsquelle. In ähnlicher Weise wie oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben, wird in ein die Anordnung umschliessendes Substrat (nicht dargestellt) aus einem dotierten Halbleiter ein etwa kreisrunder Graben von ca. 0,15 mm Breite und ca. 1 mm Tiefe, mit einem Durchmesser von ca. 1 mm ausgearbeitet. Das Substrat ist Bor-dotiertes Silizium, also ein p-leitender Halbleiter. Die Bearbeitung erfolgt wieder mit einem Bearbeitungslaser. Der Graben wird nun mit einem Leiter, z. B. Kupfer oder Leitsilber gefüllt und bildet später den Aussenkontakt 24 der herzustellenden Strahlungsquelle. Es sei darauf hingewiesen, dass dieser tonnenförmige Aussenkontakt unten offen ist, d. h das Halbleitermaterial des Substrats ragt in den Innenraum. Von diesem im Innenraum befindlichen Halbleitermaterial wird nun ungefähr die Hälfte abgetragen und die gemäss Mischregel ermittelte Menge des zweiten Materials, hier wiederum Phosphor, zugegeben und mit dem darunter befindlichen dotierten Silizium verschmolzen bis der gewünschte Widerstand erreicht ist. Es entsteht die Mischzone 22 (2 in 1) aus den beiden verschmolzenen Materialien, die den Innenraum praktisch ausfüllt. An der Unterseite der Gemischzone 22 entsteht, wie oben erläutert, vermutlich wieder ein Halbleiter-Übergang oder eine Sperrschicht zum dotierten Halbleitersubstrat (nicht gezeigt), hier vermutlich ein n-p-Übergang, möglicherweise ein weiterer Übergang zwischen Aussenkontakt 24 und Gemischzone 22. Diese Übergange liegen wahrscheinlich so innerhalb des Aussenkontakts 24, dass er von diesem kontaktiert werden. 4 shows another embodiment of the radiation source according to the invention. In a similar way as above 3 described, in an array enclosing the substrate (not shown) of a doped semiconductor an approximately circular trench of about 0.15 mm wide and about 1 mm deep, worked out with a diameter of about 1 mm. The substrate is boron-doped silicon, that is, a p-type semiconductor. The processing is done again with a processing laser. The trench is now with a ladder, z. As copper or conductive silver filled and later forms the outer contact 24 the radiation source to be produced. It should be noted that this barrel-shaped outer contact is open at the bottom, d. h, the semiconductor material of the substrate protrudes into the interior. About half of this internal material located in the semiconductor material is then removed and the determined according to the mixing rule amount of the second material, here again phosphorus, added and merged with the underlying doped silicon until the desired resistance is reached. The result is the mixing zone 22 (2 in 1 ) of the two fused materials that practically fills the interior. At the bottom of the mixture zone 22 As explained above, presumably a semiconductor junction or a barrier layer is again formed to the doped semiconductor substrate (not shown), here presumably an np junction, possibly a further transition between external contact 24 and mixture zone 22 , These transitions are probably so within the outer contact 24 that he will be contacted by this.

Die Aussenkontakt 24 erhält nun eine Anschlussleitung 26, die Gemischzone 22 einen Kontakt 25 mit einer Anschlussleitung 27 und die gesamte Anordnung wird passiviert, wie in der Halbleitertechnologie üblich.The external contact 24 now gets an on connecting cable 26 , the mixture zone 22 a contact 25 with a connection cable 27 and the entire assembly is passivated, as is common in semiconductor technology.

Da diese Strahlungsquelle mit den gleichen Materialien wie die Lichtquelle in 3 aufgebaut wurde, gibt sie ebenfalls grünes, fast monochromatisches Licht ab. Dabei entwickelt sie ein relativ weiches, gleichmässiges Licht bei Betrieb in Durchlassrichtung, d. h. Leitung 16 ist am Minuspol einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle und Leitung 17 am Pluspol angeschlossen.Because this radiation source uses the same materials as the light source in 3 It also emits green, almost monochromatic light. It develops a relatively soft, uniform light when operating in the forward direction, ie line 16 is at the negative pole of a low-voltage DC voltage source and line 17 connected to the positive pole.

Beim Betrieb in Sperrrichtung tritt wieder der oben beschriebene "optische Zenereffekt" auf, der mit wesentlich stärkerer Lichtentwicklung einhergeht. Insgesamt zeigt die "geschlossene" neuartige Strahlungsquelle gemäss 4 keine signifikanten Unterschiede zur Strahlungsquelle gemäss 3.When operating in the reverse direction occurs again the above-described "optical Zener effect", which is accompanied by much stronger light development. Overall, the "closed" novel radiation source according to 4 no significant differences to the radiation source according to 3 ,

In 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, eine sozusagen laterale Anordnung der neuartigen Strahlungsquelle. In einem Substrat 30 aus undotiertem Silizium befindet sich eine Insel 31 aus Bor-dotiertem Silizium, also mit p-Leitfähigkeit. Sie wird mittels üblicher Halbleitertechnologie hergestellt. Nun wird eine gemäss der o. g. Mischregel bestimmte Menge Phosphor derart in die Oberfläche des Substrats eingeschmolzen oder implantiert, dass es sowohl in die Insel 31 als auch in den undotierten Teil des Substrats 30 eindringt. Dies kann wiederum mit einem Bearbeitungslaser geschehen. Kontaktiert wird einerseits die von der Phosphor-Implantation unberührte Fläche der Insel 31, andererseits die Phosphor-implantierte Oberfläche der Insel 31. Die so entstandene Mischzone ergibt die Gemischzone 32, die über den Kontakt 35 und die Leitung 37 beim Betrieb in Sperrrichtung mit dem Pluspol der Spannungsquelle 39 verbunden ist. Die Insel 31 aus dotiertem Silizium ist über den Kontakt 34, die Leitung 36 und den strombegrenzenden Widerstand R mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle 39 verbunden. Das erzeugte Licht 38 tritt aus der Gemischzone 32 aus. Folgt man der oben vermuteten Wirkungsweise, so muss man wahrscheinlich die Entstehung einer Sperrschicht 33 annehmen, die sich zumindest zwischen der Insel 31 und der Gemischzone 32 bildet. Möglicherweise umschliesst sie auch ganz (wie dargestellt) oder teilweise die Gemischzone 32. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Darstellung in den Figuren gemäss einer Arbeitshypothese erfolgt und die tatsäch liche physikalische Wirkungsweise der Erfindung derzeit noch unbekannt ist. Ausserdem sind die Figuren nicht massstäblich ausgeführt.In 5 a further embodiment of the invention is shown, a so-called lateral arrangement of the novel radiation source. In a substrate 30 from undoped silicon is an island 31 made of boron-doped silicon, ie with p-conductivity. It is manufactured using standard semiconductor technology. Now, according to the above-mentioned mixing rule, a certain amount of phosphorus is melted or implanted into the surface of the substrate in such a way that it penetrates both into the island 31 as well as in the undoped part of the substrate 30 penetrates. This can in turn be done with a processing laser. On the one hand, the surface of the island, which is untouched by the phosphorus implantation, is contacted 31 , on the other hand, the phosphorus-implanted surface of the island 31 , The resulting mixing zone gives the mixture zone 32 that about the contact 35 and the line 37 when operating in the reverse direction with the positive pole of the voltage source 39 connected is. The island 31 of doped silicon is over the contact 34 , The administration 36 and the current limiting resistor R to the negative pole of the DC voltage source 39 connected. The generated light 38 exits the mixture zone 32 out. If one follows the above-suspected mode of action, then one must probably the emergence of a barrier layer 33 accept, at least, between the island 31 and the mixture zone 32 forms. It may also completely surround (as shown) or partially the mixture zone 32 , It should again be noted that the representation in the figures is made according to a working hypothesis and the actual Liche physical effect of the invention is currently still unknown. In addition, the figures are not executed to scale.

In 6 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, hier eine vertikale Struktur der neuartigen Strahlungsquelle auf einem Leiter als Substrat. Auf dem Substrat 40 aus Aluminium – dies kann z. B. eine Alu-Folie sein – wird eine kleine Menge Silizium aufgebracht. Dies kann kristallin oder pulverförmig, dotiert oder undotiert sein. Unmittelbar darauf oder daneben wird eine kleine Menge Phosphor aufgebracht, die wiederum dem charakteristische Mischungsverhältnis für die gewünschte Anwendung entspricht. Die beiden Komponenten können auch vorher im richtigen Verhältnis gemischt werden und die fertige Mischung auf das Aluminiumsubstrat 40 aufgebracht werden; dies kann z. B. auch über eine grössere Fläche erfolgen als gezeigt. Danach werden die beiden Komponenten z. B. mittels eines Hochernegie-Lasers miteinander verschmolzen. Dabei bleibt die Schmelze, die ja dann die Gemischzone 42 darstellt, auf der Oberfläche des Aluminium-Substrats 40. Nach dem derzeitigen Verständnis bildet sich zwischen dem Aluminium des Substrats 40 und der Gemischzone 42 ein p-n-Übergang bzw. eine Sperrschicht. Eventuell lässt sich dies mit der Entstehung einer Schottky-Diode erklären. Kontaktiert wird einerseits das Aluminium-Substrat 40, das über Leitung 46 mit einer Stromquelle (in 6 nicht gezeigt) verbunden werden kann; analog zu 5. Der andere Pol der Stromquelle wird über Leitung 47 mit dem Kontakt 45 auf der Gemischzone 42 verbunden. Das erzeugte Licht 48 tritt, soweit erkennbar, aus der Gemischzone 42 aus.In 6 is a fourth embodiment of the invention shown, here a vertical structure of the novel radiation source on a conductor as a substrate. On the substrate 40 made of aluminum - this can, for. B. be an aluminum foil - a small amount of silicon is applied. This may be crystalline or powdery, doped or undoped. Immediately thereafter or next to it, a small amount of phosphorus is applied, which in turn corresponds to the characteristic mixing ratio for the desired application. The two components can also be previously mixed in the correct ratio and the finished mixture on the aluminum substrate 40 be applied; this can be z. B. also over a larger area than shown. Thereafter, the two components z. B. fused together by means of a high-energy laser. This leaves the melt, which is then the mixture zone 42 represents, on the surface of the aluminum substrate 40 , According to current understanding, it forms between the aluminum of the substrate 40 and the mixture zone 42 a pn-junction or a barrier layer. Perhaps this can be explained by the emergence of a Schottky diode. On the one hand, the aluminum substrate is contacted 40 that via wire 46 with a power source (in 6 not shown) can be connected; analogous to 5 , The other pole of the power source is via line 47 with the contact 45 on the mixture zone 42 connected. The generated light 48 As far as recognizable, it leaves the mixture zone 42 out.

7 stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar; es handelt sich um eine Struktur ähnlich der in 3 dargestellten, allerdings ist sie weniger tief ausgebildet. In einem vorgegebenen, Bor-dotierten, also p-aktiven Halbleitersubstrat 51 wird mittels eines Bearbeitungslasers ein U-förmiger Graben von ca. 0,15 mm Breite und nur ca. 0,1 mm Tiefe herausgearbeitet, wobei der "Boden" dieses Grabens im Halbleitersubstrat bestehen bleibt. Der U-förmige Graben umschliesst eine ungefähr quadratische Fläche im Halbleitermaterial von weniger als 1 mm2. Dieser flache Graben wird mit Leitsilber oder einem anderen Leitermaterial, z. B. Kupfer, gefüllt. Es entsteht damit ein flacher U-förmiger Leiter als Aussenkontakt 54 im Halbleitersubstrat 51, der sich nur ca. 0,1 mm tief in letzteres erstreckt. Mittels einer Leitung 56 wird dieser Aussenkontakt 54 mit einer Spannungsquelle oder einem Messgerät verbunden. Der Aussenkontakt 54 entspricht dem Kontakt 4 in 1. 7 represents a further embodiment of the invention; it is a structure similar to the one in 3 but it is less profound. In a given, boron-doped, ie p-active semiconductor substrate 51 By means of a processing laser, a U-shaped trench approximately 0.15 mm wide and only approximately 0.1 mm deep is worked out, the "bottom" of this trench remaining in the semiconductor substrate. The U-shaped trench encloses an approximately square area in the semiconductor material of less than 1 mm 2 . This shallow trench is filled with conductive silver or other conductor material, eg. As copper, filled. This creates a flat U-shaped conductor as an external contact 54 in the semiconductor substrate 51 which extends only about 0.1 mm deep in the latter. By means of a line 56 this external contact becomes 54 connected to a voltage source or a meter. The external contact 54 corresponds to the contact 4 in 1 ,

Das Halbleitermaterial Bor-dotiertes Silizium, das sich noch im Innenraum des Aussenkontakts 54 befindet, wird nun zu einem Teil herausgearbeitet. In die entstandene Vertiefung wird nun eine geringe Menge pulverförmiges Phosphor (P) eingebracht. Die Menge bestimmt sich nach der oben beschriebenen Mischregel, d. h. je nach der Grösse der Öffnung bzw. des Aussenkontakt 54 so viel, dass sich das gewünschte, charakeristische Mischungsverhältnis aus dem dotiertem Silizium und dem Phosphor ergibt.The semiconductor material boron-doped silicon, which is still in the interior of the outer contact 54 is now worked out to a part. In the resulting well, a small amount of powdered phosphorus (P) is now introduced. The amount is determined according to the mixing rule described above, ie depending on the size of the opening or the external contact 54 so much that the desired, characteristic mixing ratio of the doped silicon and the phosphorus results.

Alternativ kann der U-förmige Leiter als Aussenkontakt 54 auch auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats 51 aufgebracht, z. B. aufgedruckt werden. Dann entfällt das oben beschriebene Herausarbeiten des Halbleitermaterials innerhalb des Aussenkontakts 54. Das Phosphor (P) wird dann unmittelbar auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats 51 innerhalb des Aussenkontakts 54 aufgebracht und durch Wärmeeinwirkung verschmolzen.Alternatively, the U-shaped conductor as an external contact 54 also on the surface of the semiconductor substrate 51 applied, z. B. be printed. Then eliminates the above-described working out of the semiconductor material within the outer contact 54 , The phosphor (P) is then directly on the surface of the semiconductor substrate 51 within the external contact 54 applied and fused by heat.

Auch hier kann man sich mit aller Vorsicht die Entstehung einer Sperrschicht 53 vorstellen, die sich an der Unterseite der Gemischzone 52 bildet, also ein n-p-Übergang zum dotierten Halbleitersubstrat 51. Ein ähnlicher n-p-Übergang bzw. eine Sperrschicht zum dotierten Halbleitersubstrat 51 ist an der vom Aussenkontakt 54 offen gelassenen Seite der Struktur und auch zwischen dem zentralen Bereich der Gemischzone 52 und dem Aussenkontakt 54 vorstellbar.Again, one can with all caution the emergence of a barrier 53 Imagine that are at the bottom of the mixture zone 52 forms, so an np junction to the doped semiconductor substrate 51 , A similar np junction to the doped semiconductor substrate 51 is at the of the external contact 54 open side of the structure and also between the central region of the mixture zone 52 and the outside contact 54 imaginable.

Anschliessend wird die Gemischzone 52 mit einem Kontakt 55 versehen, der über eine Leitung 57 mit dem einen Pol der Spannungsquelle verbunden werden kann. Leitung 56 verbindet die Strahlungsquelle mit dem anderen Pol. Danach wird die Anordnung noch passiviert um Veränderungen durch Oxydation auszuschliessen.Subsequently, the mixture zone 52 with a contact 55 provided by a wire 57 can be connected to the one pole of the voltage source. management 56 connects the radiation source to the other pole. Thereafter, the arrangement is still passivated to exclude changes due to oxidation.

Auch diese Lichtquelle gibt mit den verwendeten Materialien grünes, fast monochromatisches Licht ab. Sie verhält sich wie oben beschrieben, gibt also ein relativ weiches, gleichmässiges Licht ab bei Betrieb in Durchlassrichtung, d. h. mit Leitung 56 ist am Pluspol einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle und Leitung 57 am Minuspol angeschlossen. Die grössere Lichtausbeute erfolgt bei Betrieb in Sperrrichtung, d. h. beim Umpolen der genannten Anschlüsse. Auch hier haben sich Spannungen in der Grössenordnung von 3 bis 4 V als ausreichend erwiesen.This light source also emits green, almost monochromatic light with the materials used. It behaves as described above, thus emits a relatively soft, uniform light when operating in the forward direction, ie with line 56 is at the positive pole of a low-voltage DC voltage source and line 57 connected to the negative pole. The greater light output takes place during operation in the reverse direction, ie when reversing the aforementioned connections. Again, voltages of the order of 3 to 4 V have been found to be sufficient.

In allen Ausführungsformen sollte es klar sein, dass, um den Strahlungsaustritt möglichst wenig zu behindern, der auf der Gemischzone befindliche Kontakt entweder so klein wie möglich gemacht oder transparent sein sollte. Auch diverse Passivierungs- und Reinigungsschritte, wie sie in der Halbleitertechnologie unumgänglich sind, sind in den Implementierungen nicht beschrieben. Dem Fachmann sollten diese Punkte keine Problem bereiten; sie sind für ihn selbstverständlich.In all embodiments it should be clear that, as possible, to the radiation emission little to hinder the contact located on the mixture zone either as small as possible should be made or transparent. Also various passivation and purification steps, such as are indispensable in semiconductor technology, are not described in the implementations. The skilled person should these points do not cause a problem; they are self-evident for him.

8 stellt eine flächige, ggf. sogar flexible Ausführungsform der Erfindung dar. Auf einem starren oder flexiblen Substrat 60, das ein Leiter oder Halbleiter, z. B. das bereits mehrfach erwähnte Bor-dotierte Silizium wird mittels Sputtering oder eines anderen Verfahrens ein Gemisch der zwei (oder mehr) Komponenten, die die Gemischzone 62 bilden sollen, aufgebracht. Die Mengen der Komponenten, die z. B. dotiertes Silizium und Phosphor sein können, entspre chen einerseits der gewünschten Schichtdicke für die Gemischzone 62, andererseits dem charakteristischen Mischungsverhältnis, das vorab mittels Versuchen gemäss der oben gegebenen Beschreibung ermittelt wurde. Die Gemischzone 62 wird dann mittels Erwärmung der aufgebrachten Komponenten gebildet. 8th represents a planar, possibly even flexible embodiment of the invention. On a rigid or flexible substrate 60 containing a conductor or semiconductor, e.g. For example, the boron-doped silicon already mentioned several times becomes a mixture of the two (or more) components containing the mixture zone by means of sputtering or another method 62 should form, applied. The amounts of components that z. B. doped silicon and phosphorus, chen corre chen on the one hand, the desired layer thickness for the mixture zone 62 on the other hand, the characteristic mixing ratio, which was previously determined by means of experiments in accordance with the description given above. The mixture zone 62 is then formed by heating the applied components.

Auch hier kommt es wieder darauf an, den Bereich des möglichst niedrigen Durchlasswiderstands der so hergestellten Struktur zu treffen, der ja nur im Bereich des charakteristischen Mischungsverhältnisses existiert. Man muss wohl auch hier davon ausgehen, dass sich zwischen dem Substrat 60 und der Gemischzone 62 eine Sperrschicht 63 ausbildet, die den erwünschten Diodencharakter der Struktur bewirkt.Again, it is important again to make the range of the lowest possible forward resistance of the structure thus produced, which exists only in the range of the characteristic mixing ratio. You also have to assume that between the substrate 60 and the mixture zone 62 a barrier layer 63 forming the desired diode character of the structure.

Anschliessend wird die die Oberseite der Gemischzone Zone 62 mit einem licht- bzw. strahlungsdurchlässigen, aber leitfähigen Material versehen, das den elektrischen Kontakt 65 zur Gemischzone 62 bildet. Hier bietet sich für den sichtbaren Bereich ein ITO-Glas oder eine ITO-Folie an, ein Material, mit dessen Verwendung der Fachmann vertraut ist. ITO steht für Indium-Tin-Oxide; diese Gläser bzw. Folien sind leitfähig und lichtdurchlässig. Der Kontakt 65 kann dann mittels einer Leitung 67 mit der Stromquelle verbunden werden.Subsequently, the top of the mixture zone zone 62 provided with a light- or radiation-permeable, but conductive material, the electrical contact 65 to the mixture zone 62 forms. Here, for the visible range, an ITO glass or an ITO film is offered, a material with which the person skilled in the art is familiar. ITO stands for indium tin oxide; These glasses or films are conductive and translucent. The contact 65 can then by means of a line 67 be connected to the power source.

Das Substrat 60 wird über die Leitung 66 mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbunden. Falls nötig, wird die Anordnung noch passiviert um Veränderungen durch Oxydation auszuschliessen.The substrate 60 is over the line 66 connected to the other pole of the voltage source. If necessary, the arrangement is still passivated to exclude changes due to oxidation.

9 zeigt einen Laser gemäss der Erfindung, hier mit einer (zusätzlichen) externen Kavität. Die Herstellung der Strahlungsquelle erfolgt im Prinzip analog zur Herstellung der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen, mit dem Unterschied, dass im Leiter- bzw. Halbleitersubstrat eine durchgehende Öffnung erzeugt wird. 9 shows a laser according to the invention, here with an (additional) external cavity. The production of the radiation source is in principle analogous to the preparation of the in the 3 and 4 shown embodiments, with the difference that a continuous opening is generated in the conductor or semiconductor substrate.

Die im Halbleitersubstrat 71 erzeugte durchgehende Öffnung wird mit einem metallischen Aussenkontakt 74 versehen, sozusagen ausgekleidet. An der Oberfläche der Struktur hat dieser Aussenkontakt 74 eine Verlängerung oder Nase, an der die Zuleitung 76 angebracht ist. Nun wird in bereits bekannter Weise die Schmelze aus den gewählten Komponenten erzeugt, wobei deren Mengen natürlich entsprechend dem charakteristischen Mischungsverhältnis, das vorab mittels Versuchen gemäss der oben gegebenen Beschreibung ermittelt wurde. Die Gemischzone 72 wird dann mittels Erwärmung gebildet. Danach wird der Kontakt 75c auf der Gemischzone 72 aufgebracht, natürlich derart, dass er vom Aussenkontakt 74 isoliert ist. Dazu muss er möglichst geringe optische Verluste aufweisen; ein leitfähiges ITO-Glas, wie oben beschrieben, oder eine durchbrochene Elektrode sind dafür geeignet. Eine Verlängerung 75 des Kontakts 75c erlaubt die externe Kontaktierung der Gemischzone über die Zuleitung 77.The in the semiconductor substrate 71 generated through opening becomes with a metallic outer contact 74 provided, lined, so to speak. At the surface of the structure has this external contact 74 an extension or nose to which the supply line 76 is appropriate. Now, in an already known manner, the melt is produced from the selected components, the amounts thereof, of course, being determined according to the characteristic mixing ratio previously determined by means of experiments in accordance with the description given above. The mixture zone 72 is then formed by heating. After that, the contact becomes 75c on the mixture zone 72 applied, of course, so that he from the outside contact 74 is isolated. He has to have the lowest possible optical losses; a conductive ITO glass as described above or a perforated electrode are suitable. An extension 75 of the contact 75c allows external contacting of the mixture zone via the supply line 77 ,

Auch hier kommt es wieder darauf an, den Bereich des möglichst niedrigen Durchlasswiderstands der so hergestellten Struktur zu treffen, der ja nur im Bereich des charakteristischen Mischungsverhältnisses existiert. Bei der in 9 gezeigten Anordnung kann man – dies ist wiederum eine unsichere Interpretation – wohl davon ausgehen, dass Teile des ersten Materials unverschmolzen am Aussenkontakt 74 haften bleiben und sich zwischen diesen und der erzeugten Gemischzone 72 eine Sperrschicht 73 zumindest an einigen der gezeigten Stellen ausbildet, die den erwünschten Diodencharakter der Struktur bewirkt.Again, it is important again to make the range of the lowest possible forward resistance of the structure thus produced, which exists only in the range of the characteristic mixing ratio. At the in 9 As you can see, this arrangement, once again an unsure interpretation, can probably assume that parts of the first material are not melted on the outer contact 74 stick to and between these and the generated mixture zone 72 a barrier layer 73 at least at some of the points shown, which effects the desired diode character of the structure.

Um die so hergestellte Strahlungsquelle zum Laser zu machen, sind weitere bauliche Massnahmen nötig. Am unteren, den Kontakten abgewandten Ende der Gemischzone 72, d. h. der rückseitigen Facette des Lasers ist der Aussenkontakt 74 geschlossen und entweder selbst als Spiegel mit hohem Reflektionsgrad ausgebildet oder es ist ein solcher Reflektor 79 auf dem Aussenkon takt angeordnet. Am Austrittsende der Gemischzone 72, d. h. der Austrittsfacette des Lasers sind im Beispiel noch ein teilreflektierender Spiegel oder Reflektor 70b und ein Kollimator 70a angeordnet. Die Laserstrahlung 78 tritt aus diesem Kollimator 70a aus. Die Oberfläche der gesamten Anordnung wird, wie üblich, noch durch eine SiO2-Schicht 71a passiviert. Es soll an dieser Stelle nicht auf Einzelheiten der Laser-Anordnung eingegangen werden, da Fachleute auf diesem Gebiet damit vertraut sind.In order to make the radiation source thus produced a laser, further structural measures are necessary. At the bottom, the contacts facing away from the end of the mixture zone 72 , ie the back facet of the laser is the external contact 74 closed and either formed itself as a mirror with high reflectivity or it is such a reflector 79 arranged on the outer con tact. At the outlet end of the mixture zone 72 , ie the exit facet of the laser are in the example still a partially reflecting mirror or reflector 70b and a collimator 70a arranged. The laser radiation 78 comes out of this collimator 70a out. The surface of the entire assembly is, as usual, still through a SiO 2 layer 71a passivated. It is not at this point to discuss details of the laser arrangement, as those skilled in the art are familiar with it.

10 schliesslich zeigt eine zweite Version eines Lasers gemäss der Erfindung, der einige Unterschiede zum in 9 gezeigten Laser beinhaltet. Im Prinzip erfolgt die Herstellung ähnlich, d. h. im Halbleitersubstrat 81 wird eine durchgehende Öffnung erzeugt, die mit einem metallischen Aussenkontakt 84 versehen wird. An der Oberseite des Substrats 81 ist der Aussenkontakt 84 wiederum zu eine Erweiterung oder Nase verlängert, an der die Zuleitung 86 angebracht ist. 10 Finally, a second version of a laser according to the invention, showing some differences from in 9 includes shown laser. In principle, the production is similar, ie in the semiconductor substrate 81 a continuous opening is created with a metallic outer contact 84 is provided. At the top of the substrate 81 is the external contact 84 in turn extended to an extension or nose, on which the supply line 86 is appropriate.

Nun wird in der bereits beschriebenen Weise die Schmelze aus den gewählten Komponenten erzeugt, wobei deren Mengen entsprechend dem charakteristischen Mischungsverhältnis, das vorab mittels Versuchen gemäss der oben gegebenen Beschreibung ermittelt wurde. Die Gemischzone 82 wird dann mittels Erwärmung gebildet.Now, in the manner already described, the melt is produced from the selected components, the amounts of which are determined according to the characteristic mixing ratio which has been previously determined by means of tests in accordance with the description given above. The mixture zone 82 is then formed by heating.

Auch hier kommt es wieder darauf an, den Bereich des möglichst niedrigen Durchlasswiderstands der hergestellten Anordnung zu treffen, welcher ja nur im Bereich des charakteristischen Mischungsverhältnisses existiert. Auch bei der in 10 gezeigten Anordnung kann man – mit der gebotenen Vorsicht gegenüber dieser Interpretation – wohl davon ausgehen, dass sich zumindest teilweise, vermutlich aber vollständig zwischen dem Aussenkontakt und der Gemischzone 82 eine Sperrschicht 83 ausbildet, die den erwünschten Diodencharakter der Struktur bewirkt.Again, it is important again to meet the range of the lowest possible forward resistance of the manufactured arrangement, which indeed exists only in the range of the characteristic mixing ratio. Also at the in 10 It can be assumed, with due caution to this interpretation, that at least partially, but presumably completely, between the outer contact and the mixture zone 82 a barrier layer 83 forming the desired diode character of the structure.

Am unteren, den Kontakten abgewandten Ende der Gemischzone 82, also der rückseitigen Laserfacette, ist ein Spiegel 89 mit hohem Reflektionsgrad angeordnet, hier ausserhalb der eigentlichen Halbleiterstruktur. Damit kann dieser Spiegel in jeder Phase der Herstellung der Halbleiterstruktur angebracht werden, ggf. auch nach Fertigstellung, was sich für die Auswahl und Bauweise des Spiegels 89 und dessen Beschichtung als vorteilhaft erweisen kann.At the bottom, the contacts facing away from the end of the mixture zone 82 , so the back laser facet, is a mirror 89 arranged with a high degree of reflection, here outside the actual semiconductor structure. Thus, this mirror can be mounted in each phase of the production of the semiconductor structure, possibly even after completion, which is important for the selection and construction of the mirror 89 and its coating may prove advantageous.

Die Oberflächen des Lasers sind wiederum mit SiO2-Schichten 81a passiviert. Unmittelbar auf der Austrittsfacette des Lasers, also am Austrittsende der Gemischzone 82, wo die Laserstrahlung 88 austritt, sind im Beispiel noch ein teilreflektierender Austrittreflektor 80b und davor ein Kollimator 80a angeordnet. Es handelt sich also um einen Laser ohne externe Kavität. Wie oben erwähnt, soll an dieser Stelle nicht auf Details der Laser-Anordnung und des Laser-Betriebs eingegangen werden, der Fachleute damit vertraut sind.The surfaces of the laser are again with SiO 2 layers 81a passivated. Immediately on the exit facet of the laser, ie at the exit end of the mixture zone 82 where the laser radiation 88 exit, are in the example still a partially reflecting exit reflector 80b and before that a collimator 80a arranged. It is therefore a laser without external cavity. As noted above, it is not intended to address details of the laser arrangement and operation that are familiar to those skilled in the art.

Selbstverständlich können die Bauweisen der in den 9 und 10 gezeigten Laser gemäss der Erfindung auch kombiniert werden. So ist ein Laser der in 10 gezeigten Bauweise natürlich auch mit einer externen Kavität oder einer zusätzlichen externen Kavität verwendbar und umgekehrt, auch kann der rückseitige Reflektor unterschiedlich angeordnet werden.Of course, the construction of the in the 9 and 10 shown laser according to the invention are also combined. So a laser is the in 10 shown construction, of course, with an external cavity or an additional external cavity usable and vice versa, also the rear reflector can be arranged differently.

Die 11 und 12 zeigen eine zweifarbige Lichtquelle, wobei 11 eine Schnittdarstellung, 12 die entsprechende Draufsicht sind. Es handelt sich quasi um eine gespiegelte Anordnung gemäss 3.The 11 and 12 show a two-color light source, wherein 11 a sectional view, 12 the corresponding plan view are. It is almost a mirrored arrangement according to 3 ,

Ähnlich wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben, wird in einem vorgegebenen, Bor-dotierten, also p-aktiven Halbleitersubstrat 91 eine U-förmige, durchgehende Öffnung von ca. 0,15 mm Breite herausgearbeitet. Der U-förmige Graben umschliesst eine ungefähr quadratische Fläche im Halbleiter material von ca. 0,3 mm × 0,3 mm. Diese Öffnung wird mit Leitsilber oder einem anderen Leitermaterial, z. B. Kupfer, gefüllt. Es entsteht damit ein U-förmiger Leiter im Halbleitersubstrat 91, der Aussenkontakt 94. Mittels einer Anschlussleitung 96 kann dieser Aussenkontakt 94 mit einer Spannungsquelle oder einem Messgerät verbunden werden.Similar in connection with 3 is described in a given, boron-doped, ie p-type semiconductor substrate 91 worked out a U-shaped, continuous opening of about 0.15 mm width. The U-shaped trench encloses an approximately square area in the semiconductor material of about 0.3 mm × 0.3 mm. This opening is filled with conductive silver or other conductor material, for. As copper, filled. This creates a U-shaped conductor in the semiconductor substrate 91 , the off senkontakt 94 , By means of a connection cable 96 can this outside contact 94 be connected to a voltage source or a meter.

Das Halbleitermaterial Bor-dotiertes Silizium, das sich noch im Innenraum des Aussenkontakt 94 befindet, wird nun von beiden Seiten des Halbleitersubstrats 91 bis zu einer experimentell ermittelten Tiefe herausgearbeitet. Dabei muss ein Mittelbereich 93 geringer Dicke aus Halbleitermaterial stehen bleiben.The semiconductor material boron-doped silicon, which is still in the interior of the outer contact 94 is now from both sides of the semiconductor substrate 91 worked out to an experimentally determined depth. There must be a middle area 93 remain small thickness of semiconductor material.

In die so auf beiden Seiten des Halbleitersubstrats hergestellten, ungefähr quadratischen Öffnungen werden nun geringe Mengen der für die Farbe der jeweiligen Lichtquelle geeigneten Materialien eingebracht: Zinksulfid (ZnS), auf der Oberseite eingebracht und verschmolzen, ergibt eine blaue Lichtquelle auf der Oberseite; Phosphor (P) auf der Unterseite eingebracht und verschmolzen ergibt eine grüne Lichtquelle. Die Mengen bestimmen sich nach der oben beschriebenen Mischregel, d. h. je nach der Grösse der Öffnung im Aussenkontakt 94 so viel, dass sich das gewünschte charakeristische Mischungsverhältnis aus dem dotiertem Silizium und dem Zinksulfid bzw. Phosphor ergibt. Gemäss der Arbeitshypothese entstehen wahrscheinlich auf beiden Seiten Sperrschichten 93a bzw. 93b wie im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschrieben.Small amounts of the materials suitable for the color of the respective light source are now introduced into the approximately square openings thus produced on both sides of the semiconductor substrate: zinc sulfide (ZnS), introduced and fused on top, gives rise to a blue light source on top; Phosphorus (P) introduced on the bottom and fused results in a green light source. The quantities are determined according to the mixing rule described above, ie depending on the size of the opening in the outer contact 94 so much that the desired characteristic mixing ratio results from the doped silicon and the zinc sulfide or phosphorus. According to the working hypothesis, barrier layers probably arise on both sides 93a respectively. 93b as described in connection with the preceding figures.

Die erforderlichen Mengen werden, wie oben beschrieben, in Versuchen mittels einer Widerstandsmessung ermittelt.The required amounts are, as described above, in experiments determined by means of a resistance measurement.

Natürlich kann im Verlauf des Herstellungsprozesses auch ein Durchgangskanal im Halbleitersubstrat geschaffen werden, der die Kontaktierung bzw. die Stromzufuhr zur Gemischzone 92b der auf der Unterseite des Halbleitersub strats 91 geschaffenen Lichtquelle von oben ermöglicht. Die Stromzufuhr für die Lichtquelle auf der Oberseite erfolgt ähnlich wie bei den vorgehend beschriebenen Ausführungsformen über einen Kontakt 95a auf der Gemischzone 92a.Of course, in the course of the manufacturing process, a passageway in the semiconductor substrate can be created, the contacting or the power supply to the mixture zone 92b the on the underside of Halbleitersub strats 91 created light source allows from above. The power supply for the light source on the top is similar to the embodiments described above via a contact 95a on the mixture zone 92a ,

Zur Stromzufuhr werden die beiden Gemischzonen 92a und 92b mit Kontakten 95a bzw. 95b versehen, die über Leitungen 97a bzw. 97b mit einer Spannungsquelle verbunden werden können. Der Aussenkontakt 94 ist beiden Lichtquellen gemeinsam. Am Schluss wird die Anordnung noch beidseitig mit SiO2-Schichten 91a passiviert, womit in üblicher Weise Veränderungen durch Oxydation vermieden werden.For power supply, the two mixture zones 92a and 92b with contacts 95a respectively. 95b provided by lines 97a respectively. 97b can be connected to a voltage source. The external contact 94 is common to both light sources. At the end, the arrangement is still on both sides with SiO 2 layers 91a Passiviert, which are avoided in the usual way changes by oxidation.

12 zeigt die Draufsicht auf die so hergestellte Anordnung und bedarf insoweit keiner besonderen Erläuterung. Der Kontakt 95a ist dort mit einer Öffnung auf der Lichtaustrittsfläche der Gemischzone 92a dargestellt. Dieser Kontakt 95a kann natürlich auch anders ausgebildet sein, z. B. als einfache Zunge, die ausreichend Fläche für den Lichtaustritt frei lässt, oder als leitfähige, transparente Elektrode, z. B. als transparente ITO-Glaselektrode, wie oben bereits erwähnt. Gleiches gilt für den Kontakt 95b, der sich auf der Unterseite in den 11 und 12 dargestellten zweifarbigen Lichtquelle befindet. 12 shows the top view of the arrangement thus prepared and requires no particular explanation so far. The contact 95a is there with an opening on the light exit surface of the mixture zone 92a shown. This contact 95a Of course, it can also be designed differently, for. B. as a simple tongue that leaves enough area for the light emission, or as a conductive, transparent electrode, z. As transparent ITO glass electrode, as already mentioned above. The same applies to the contact 95b which is located in the bottom of the 11 and 12 is shown two-colored light source.

Die so hergestellte erfindungsgemässe Lichtquelle gibt auf der Oberseite blaues, praktisch monochromatisches Licht 98a ab und auf der Unterseite ebensolches grünes Licht 98b. Da der Mittelbereich 93 lichtdurchlässig ist, kann die so hergestellte Lichtquelle von beiden Seiten her benutzt werden und auch zur Farbmischung dienen.The inventive light source produced in this way gives on the top blue, practically monochromatic light 98a from and on the bottom just as green light 98b , Because the middle area 93 is translucent, the light source thus produced can be used from both sides and also serve for color mixing.

Jede der beiden Lichtquellen kann unabhängig von der anderen betrieben werden. Sie verhält sich wie oben beschrieben, gibt also ein relativ weiches, gleichmässiges Licht ab bei Betrieb in Durchlassrichtung, d. h. Leitung 96 ist am Pluspol einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle und Leitung 97a bzw. 97b am Minuspol angeschlossen.Each of the two light sources can be operated independently of the other. It behaves as described above, thus emits a relatively soft, uniform light when operating in the forward direction, ie line 96 is at the positive pole of a low-voltage DC voltage source and line 97a respectively. 97b connected to the negative pole.

Beim Betrieb in Sperrrichtung, also Leitung 96 am Minuspol und Leitung 97a bzw. 97b am Pluspol einer Niedervolt-Gleichspannungsquelle tritt der oben beschriebene Zenereffekt auf, der mit wesentlich stärkerer Lichtentwicklung einhergeht. Dass die erfindungsgemässe Anordnung auch mit Wechselspannung betrieben werden kann, sei auch hier der Vollständigkeit halber hier erwähnt.When operating in the reverse direction, ie line 96 at the negative pole and line 97a respectively. 97b At the positive pole of a low-voltage DC voltage source, the above-described Zener effect occurs, which is accompanied by much stronger light development. The fact that the arrangement according to the invention can also be operated with alternating voltage should also be mentioned here for the sake of completeness.

13 schliesslich zeigt eine weiteres Beispiel für einen Laser gemäss der Erfindung. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades ist hier die Kontaktierung der Gemischzone so geändert, dass die Austrittsfacette der Lasers frei von Kontakten bleibt. Damit erleidet die erzeugte Laserstrahlung 108 weniger Verluste. Im Unterschied zum in 10 gezeigten Laser endet der Aussenkontakt 104 noch innerhalb des Halbleiterkörpers 101 aus z. B. Bor-dotiertem Silizium; er erstreckt sich also nicht durch den ganzen Halbleiterkörper. Dafür befindet sich an der rückseitigen Facette des Lasers ein Leiter 109, z. B. aus Kupfer, der sowohl als Reflektor wie auch als Kontakt für die Gemischzone 102 dient. Dieser Leiter 109 ist gegenüber dem Halbleiter 101 isoliert, z. B. durch Einbettung in die der Passivierung dienende SiO2-Schicht 101a. Ansonsten ist dieser Laser ähnlich wie der in 9 gezeigte Laser aufgebaut, allerdings ist der Reflektor 100b unmittelbar auf der Frontfacette angeordnet. Wie üblich dient ein Kollimator 100a zur Bündelung der austretenden Strahlung. Die Sperrschicht 103 wird, wie angedeutet, wiederum innerhalb des umschliessenden Aussenkontakts 104 vermutet, erstreckt sich aber wahrscheinlich bis zum rückseitigen Ende der Gemischzone 102. 13 Finally, shows another example of a laser according to the invention. To improve the efficiency of the contacting of the mixture zone is changed so that the exit facet of the laser remains free of contacts. Thus, the generated laser radiation suffers 108 less losses. Unlike in 10 The laser ends the external contact 104 still within the semiconductor body 101 from z. B. boron-doped silicon; it does not extend through the entire semiconductor body. There is a ladder on the back facet of the laser 109 , z. B. of copper, both as a reflector as well as a contact for the mixture zone 102 serves. This leader 109 is opposite to the semiconductor 101 isolated, e.g. B. by embedding in the passivation serving SiO 2 layer 101 , Otherwise, this laser is similar to the one in 9 shown laser built, however, is the reflector 100b arranged directly on the front facet. As usual, a collimator serves 100a for bundling the emerging radiation. The barrier layer 103 is, as indicated, again within the enclosing outer contact 104 suspected, but probably extends to the back end of the mixture zone 102 ,

Fachleuten wird es keine Mühe bereiten, weitere Ausführungen und Variationen der Erfindung zu implementieren.professionals it will be no effort prepare, more versions and implement variations of the invention.

Claims (43)

Elektrisch anregbare Festkörper-Strahlungsquelle – mit mindestens zwei unterschiedlichen, in Wechselwirkung stehenden, leitfähigen Zonen, einer ersten (1) und einer zweiten Zone (2), wobei zumindest eine Zone Halbleiter-Eigenschaften aufweist, – mit einer Sperrschicht (3) zwischen der ersten und zweiten Zone und – mit mindestens je einem Kontakt (4, 5) an jeder der beiden Zonen für die Stromzufuhr, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Zone (1) ein Leiter oder Halbleiter ist oder einen solchen enthält und – die zweite Zone (2) ein vorzugsweise transparentes oder durchscheinendes, halbleitendes Gemisch aus mindestens zwei Materialien ist, nämlich aus einem ersten Material aus Gruppe 14 des Periodensystems und einem zweiten Material aus Gruppe 13 oder 15 des Periodensystems, wobei das Mischungsverhältnis des ersten zum zweiten Material grösser ist als 1:100.Electrically Excitable Solid State Radiation Source - Having At Least Two Interactive, Conductive Zones, First (1) and Second ( 2 ), wherein at least one zone has semiconductor properties, - with a barrier layer ( 3 ) between the first and second zones and - with at least one contact each ( 4 . 5 ) at each of the two power supply zones, characterized in that - the first zone ( 1 ) is or contains a conductor or semiconductor and - the second zone ( 2 ) is a preferably transparent or translucent semiconducting mixture of at least two materials, namely a first material from Group 14 of the Periodic Table and a second material from Group 13 or 15 of the Periodic Table, wherein the mixing ratio of the first to the second material is greater than 1: 100th Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Silizium ist.Radiation source according to claim 1, characterized that the first material is silicon. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Germanium oder Kohlenstoff ist.Radiation source according to claim 1, characterized the first material is germanium or carbon. Strahlungsquelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material Phosphor oder Arsen ist.Radiation source according to claim 2 or 3, characterized characterized in that the second material is phosphorus or arsenic. Strahlungsquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material aus Gruppe 13 oder 15 des Periodensystems ersetzt wird durch Zinksulfid.Radiation source according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the second material from group 13 or 15 of the Periodic table is replaced by zinc sulfide. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Materialgemisch gebundenen Sauerstoff und/oder Stickstoff enthält.Radiation source according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the material mixture bound oxygen and / or nitrogen. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Materialgemisch amorph und/oder polykristallin ist.Radiation source according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the material mixture amorphous and / or polycrystalline. Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Materialgemisch eine Legierung ist oder eine solche enthält.Radiation source according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the material mixture is an alloy is or contains such. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material der zweiten Zone (2) dotiert ist, insbesondere Bor-dotiertes Silizium ist.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first material of the second zone ( 2 ), in particular boron-doped silicon. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zone (1) aus einem dotierten Halbleiter, insbesondere aus kristallinem, Bor-dotiertem Silizium besteht.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first zone ( 1 ) consists of a doped semiconductor, in particular of crystalline, boron-doped silicon. Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zone (1) aus einem Leiter (14, 24, 40, 54, 60, 74, 84, 94) besteht.Radiation source according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the first zone ( 1 ) from a ladder ( 14 . 24 . 40 . 54 . 60 . 74 . 84 . 94 ) consists. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie grünes Licht erzeugt, wobei Silizium als erstes Material und Phosphor als zweites Material verwendet werden.Radiation source according to at least one of the preceding Claims, characterized in that it generates green light, wherein silicon used as first material and phosphor as second material become. Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie blaues Licht erzeugt, wobei Silizium als erstes Material und Zinksulfid als zweites Material verwendet werden.Radiation source according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that it generates blue light, wherein Silicon as the first material and zinc sulfide as the second material be used. Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie rotes Licht erzeugt, wobei Silizium als erstes Material und Arsen als zweites Material verwendet werden.Radiation source according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that it generates red light, wherein Silicon is used as first material and arsenic as second material become. Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie gelbes Licht erzeugt, wobei Silizium als erstes Material und Schwefel als zweites Material verwendet werden.Radiation source according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that it generates yellow light, wherein Silicon is used as the first material and sulfur as the second material become. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem gemeinsamen Festkörper mehr als eine strahlungserzeugende Anordnung aus erster Zone (91, 93), zweiter Zone (92a, 92b) und Sperrschicht (93a, 93b) angeordnet sind.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized in that in a common solid more than one radiation-generating arrangement of the first zone ( 91 . 93 ), second zone ( 92a . 92b ) and barrier layer ( 93a . 93b ) are arranged. Strahlungsquelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich spiegelbildlich gegenüber liegende, strahlungserzeugende Anordnungen aus erster Zone (91, 93), zweiter Zone (92a, 92b) und Sperrschicht (93a, 93b) vorgesehen sind.Radiation source according to Claim 17, characterized in that two radiation-generating arrangements of the first zone (FIG. 91 . 93 ), second zone ( 92a . 92b ) and barrier layer ( 93a . 93b ) are provided. Strahlungsquelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden strahlungserzeugenden Anordnungen liegende Abschnitt der ersten Zone (93) durchsichtig oder durchscheinend ist.Radiation source according to Claim 18, characterized in that the section of the first zone (2) lying between the two radiation-generating arrangements ( 93 ) is translucent or translucent. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Zone (2) mehr als ein Materialgemisch enthalten ist um ein vorbestimmtes Mischlicht, insbesondere weisses Licht zu erzeugen.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized gekennzeich net, that in the second zone ( 2 ) contains more than one material mixture to produce a predetermined mixed light, in particular white light. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Materialien der zweiten Zone (2) unterschiedliche Elektronegativitäten aufweisen.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized in that - the materials of the second zone ( 2 ) have different electronegativities. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Sperrschicht eine Zener-Sperrschicht ist, wobei insbesondere die Zenerspannung grösser als 1 V ist.Radiation source according to at least one of the preceding Claims, thereby marked that - the Barrier layer is a Zener barrier layer, wherein in particular the Zener voltage greater than 1 V is. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom-Widerstand, gemessen zwischen den beiden Kontakten (4, 5; 14, 15; 24, 25; 34, 35;) in Durchlassrichtung, nicht mehr als 1000 Ω, vorzugsweise weniger als 800 Ω beträgt.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized in that the DC resistance, measured between the two contacts ( 4 . 5 ; 14 . 15 ; 24 . 25 ; 34 . 35 ;) in the forward direction, not more than 1000 Ω, preferably less than 800 Ω. Strahlungsquelle nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom-Widerstand in Durchlassrichtung weniger als 80 Ω beträgt.Radiation source according to Claim 23, characterized that the DC resistance in the forward direction less than 80 Ω. Strahlungsquelle nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Zone (12, 22) eingebettet und zumindest teilweise umhüllt ist von einem Leiter (14, 24) in einem Halbleitersubstrat, das die erste Zone (11) bildet, – der Leiter (14, 24) den Kontakt zur ersten Zone (11) bildet und – die Sperrschicht (13, 23) sich zumindest zwischen der ersten und der zweiten Zone in den von der teilweisen Umhüllung durch den Leiter (14, 24) frei gelassenen Bereichen befindet.Radiation source according to at least one of the preceding claims, characterized in that - the second zone ( 12 . 22 ) is embedded and at least partially enveloped by a ladder ( 14 . 24 ) in a semiconductor substrate containing the first zone ( 11 ), - the leader ( 14 . 24 ) the contact to the first zone ( 11 ) and - the barrier layer ( 13 . 23 ) at least between the first and the second zone into that of the partial enclosure by the conductor ( 14 . 24 ) is left free areas. Strahlungsquelle nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass – die Sperrschicht (13, 24) zwischen der ersten und der zweiten Zone zumindest an einem Ende der zweiten Zone (12, 22) innerhalb der Umhüllung durch den Leiter (14, 24) angeordnet ist und – der Kontakt (15, 25) zur zweiten Zone am anderen, gegenüber der Sperrschicht befindlichen Ende dieser Zone angeordnet ist.Radiation source according to claim 25, characterized in that - the barrier layer ( 13 . 24 ) between the first and the second zone at least at one end of the second zone ( 12 . 22 ) within the envelope by the conductor ( 14 . 24 ) and - contact ( 15 . 25 ) is arranged to the second zone at the other, located opposite the barrier layer end of this zone. Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Zone (31) eine in die Oberfläche des Halbleiter-Substrat (30) eingebettete, dotierte Halbleiterzone ist und – die zweite Zone (32) eine in unmittelbarer Nachbarschaft der ersten Zone (32) ebenfalls in die Oberfläche eines Halbleiter-Substrats (30) eingebettete Zone aus dem Materialgemisch ist, – zumindest zwischen der ersten Zone (31) und der zweiten Zone (32) eine Sperrschicht (33) vorhanden ist.Radiation source according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that - the first zone ( 31 ) one in the surface of the semiconductor substrate ( 30 ) embedded, doped semiconductor zone and - the second zone ( 32 ) one in the immediate vicinity of the first zone ( 32 ) also into the surface of a semiconductor substrate ( 30 ) is embedded in the mixture of materials, at least between the first zone ( 31 ) and the second zone ( 32 ) a barrier layer ( 33 ) is available. Strahlungsquelle nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (33) zumindest einen Teil der zweiten Zone (32) im Halbleiter-Substrat (30) umschliesst.Radiation source according to claim 27, characterized in that the barrier layer ( 33 ) at least part of the second zone ( 32 ) in the semiconductor substrate ( 30 ) encloses. Strahlungsquelle nach mindestens einem Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Zone (42) ein auf der Oberfläche eines vorzugsweise metallischen Substrats (40), das auch die erste Zone bildet, aufgebrachtes Materialgemisch ist und – zwischen der ersten Zone (40) und der zweiten Zone (42) eine Sperrschicht angeordnet ist.Radiation source according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that - the second zone ( 42 ) on the surface of a preferably metallic substrate ( 40 ), which also forms the first zone, is applied material mixture and - between the first zone ( 40 ) and the second zone ( 42 ) a barrier layer is arranged. Strahlungsquelle nach mindestens einem Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Zone (62) ein auf der Oberfläche eines vorzugsweise metallischen und/oder flexiblen Substrats (60), das auch die erste Zone bildet, flächig aufgebrachte Schicht aus dem Materialgemisch ist und – zwischen der ersten Zone (60) und der zweiten Zone (62) eine Sperrschicht (63) angeordnet ist.Radiation source according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that - the second zone ( 62 ) on the surface of a preferably metallic and / or flexible substrate ( 60 ), which also forms the first zone, is a surface-applied layer of the material mixture and - between the first zone ( 60 ) and the second zone ( 62 ) a barrier layer ( 63 ) is arranged. Festkörperlaser, dadurch gekennzeichnet, dass – er eine Strahlungsquelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15 enthält, die in Sperrrichtung betrieben wird.Solid-state lasers, characterized in that - he a radiation source according to at least one of the claims 1 to 15 contains which is operated in the reverse direction. Festkörperlaser nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Zone (72, 82, 92, 102) zumindest teilweise umhüllt ist von einem Leitermaterial (74, 84, 94, 104), wobei letzteres und/oder ein in ihm vorhandenes Halbleitermaterial (71, 81, 91, 101) die erste Zone bilden und das Leitermaterial (74, 84, 94, 102) ggf. den Kontakt zur erste Zone darstellt und – die Sperrschicht (73, 83, 93, 103) sich zwischen der zweiten und der ersten Zone befindet, zumindest in den von der teilweisen Umhüllung durch das Leitermaterial frei gelassenen Bereichen.Solid state laser according to claim 31, characterized in that - the second zone ( 72 . 82 . 92 . 102 ) is at least partially enveloped by a conductor material ( 74 . 84 . 94 . 104 ), the latter and / or a semiconductor material ( 71 . 81 . 91 . 101 ) form the first zone and the conductor material ( 74 . 84 . 94 . 102 ) represents the contact with the first zone if necessary and - the barrier layer ( 73 . 83 . 93 . 103 ) is located between the second and the first zone, at least in the areas left free by the partial cladding by the conductor material. Festkörperlaser nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Zone (82, 102) eine innere Kavität bildet, an deren Endfacetten Reflektoren (80b, 89; 109, 100b) vorgesehen sind.Solid state laser according to claim 31 or 32, characterized in that - the second zone ( 82 . 102 ) forms an inner cavity, at whose end facets reflectors ( 80b . 89 ; 109 . 100b ) are provided. Festkörperlaser nach mindestens einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass – zusätzlich oder alternativ eine externe Kavität (70b) vorgesehen ist.Solid state laser according to at least one of claims 31 to 33, characterized in that - additionally or alternatively an external cavity ( 70b ) is provided. Festkörperlaser nach mindestens einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Spiegel, vorzugsweise der an der rückseitigen Laserfacette angeordnete Spiegel (79, 109) innerhalb des Halbleitersubstrats (71, 101) angeordnet ist.Solid-state laser according to at least one of claims 31 to 34, characterized in that at least one mirror, preferably the mirror arranged on the rear laser facet ( 79 . 109 ) within the semiconductor substrate ( 71 . 101 ) is arranged. Festkörperlaser nach mindestens einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der rückseitigen Laserfacette angeordneter Spiegel (109) gleichzeitig den Kontakt für die zweite Zone (102) bildet.Solid-state laser according to at least one of Claims 33 to 35, characterized in that a mirror arranged on the rear-side laser facet ( 109 ) simultaneously the contact for the second zone ( 102 ). Verfahren zum Betrieb einer elektrisch angeregten Festkörper-Strahlungsquelle gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Kontakten (4, 5; 14, 15) eine Gleichspannung derart angelegt wird, dass die Sperrschicht (3, 13) in Durchlassrichtung betrieben wird.Method for operating an electrically excited solid-state radiation source according to at least one of Claims 1 to 30, characterized in that at the two contacts ( 4 . 5 ; 14 . 15 ) a DC voltage is applied such that the barrier layer ( 3 . 13 ) is operated in the forward direction. Verfahren zum Betrieb einer elektrisch angeregten Festkörper-Strahlungsquelle gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 30 oder eines Festkörper-Lasers gemäss mindestens einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Kontakten (4, 5; 14, 15; 74, 75; 84, 85) eine Gleichspannung derart angelegt wird, dass die Sperrschicht (3, 13; 73, 83a, 83b) in Sperrrichtung betrieben wird.Method for operating an electrically excited solid-state radiation source according to at least one of Claims 1 to 30 or a solid-state laser according to at least one of Claims 31 to 36, characterized in that at the two contacts ( 4 . 5 ; 14 . 15 ; 74 . 75 ; 84 . 85 ) a DC voltage is applied such that the barrier layer ( 3 . 13 ; 73 . 83a . 83b ) is operated in the reverse direction. Verfahren zum Betrieb einer elektrisch angeregten Festkörper-Strahlungsquelle gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Kontakten (4, 5; 14, 15) eine Wechselspannung angelegt wird.Method for operating an electrically excited solid-state radiation source according to at least one of Claims 1 to 30, characterized in that at the two contacts ( 4 . 5 ; 14 . 15 ) an alternating voltage is applied. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch angeregten Festkörper-Strahlungsquelle – mit mindestens zwei unterschiedlichen, in Wechselwirkung stehenden, vorzugsweise aneinander grenzenden, leitfähigen Zonen, einer ersten (11, 31) und einer zweiten Zone (12, 32), von denen zumindest eine Halbleiter-Eigenschaften aufweist, – mit einer Sperrschicht (13, 33) zwischen der ersten und zweiten Zone und – mit mindestens je einem Kontakt (14, 15; 34, 35) an jeder der beiden Zonen für die Stromzufuhr, dadurch gekennzeichnet, dass – ein an die erste Zone (11, 31) angrenzende zweite Zone (12, 32) hergestellt wird durch Zusammenschmelzen eines vorzugsweise amorphen, transparenten oder durchscheinenden, halbleitenden Gemischs aus mindestens zwei Materialien, nämlich aus einem ersten Material aus Gruppe 14 des Periodensystems und einem zweiten Material aus Gruppe 13 oder 15 des Periodensystems, wobei das Mischungsverhältnis des ersten zum zweiten Material grösser ist als 1:100.Method for producing an electrically excited solid-state radiation source - having at least two different, interacting, preferably adjoining, conductive zones, a first ( 11 . 31 ) and a second zone ( 12 . 32 ), of which at least one has semiconductor properties, - with a barrier layer ( 13 . 33 ) between the first and second zones and - with at least one contact each ( 14 . 15 ; 34 . 35 ) at each of the two power supply zones, characterized in that - one to the first zone ( 11 . 31 ) adjacent second zone ( 12 . 32 ) is prepared by melting together a preferably amorphous, transparent or translucent, semiconducting mixture of at least two materials, namely a first material from Group 14 of the Periodic Table and a second material from Group 13 or 15 of the Periodic Table, wherein the mixing ratio of the first to the second material greater than 1: 100. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass – das Zusammenschmelzen in einer Sauerstoff und/oder Stickstoff enthaltenden Atmosphäre, insbesondere in Luft durchgeführt wird.Method according to claim 40, characterized in that that - the Melting together in an oxygen and / or nitrogen containing The atmosphere, especially in air becomes. Verfahren zur Herstellung eines Festkörper-Lasers – mit mindestens zwei unterschiedlichen, in Wechselwirkung stehenden, vorzugsweise aneinander grenzenden, leitfähigen Zonen, einer ersten (71, 81, 101) und einer zweiten Zone (72, 82, 102), von denen zumindest eine Halbleiter-Eigenschaften aufweist, – mit einer Sperrschicht (73, 83a, 83b, 103) zwischen der ersten und zweiten Zone und – mit mindestens je einem Kontakt (74, 75, 75c; 84, 85, 85c; 104, 109) an jeder der beiden Zonen für die Stromzufuhr, wobei – in einem Halbleitersubstrat (71, 81, 101) und/oder einem Leiter (74, 84, 104), der bzw. das die erste Zone bildet, ein an diese erste Zone angrenzende zweite Zone (72, 82, 102) hergestellt wird durch Zusammenschmelzen eines vorzugsweise amorphen, transparenten oder durchscheinenden, halbleitenden Gemischs aus mindestens zwei Materialien, nämlich aus einem ersten Material aus Gruppe 14 des Periodensystems und einem zweiten Material aus Gruppe 13 oder 15 des Periodensystems, wobei das Mischungsverhältnis des ersten zum zweiten Material grösser ist als 1:100 und die zweite Zone (72, 82, 102) zumindest teilweise umhüllt wird mit einem Leiter (74, 84, 104).Method for producing a solid-state laser - having at least two different, interacting, preferably adjacent, conductive zones, a first ( 71 . 81 . 101 ) and a second zone ( 72 . 82 . 102 ), of which at least one has semiconductor properties, - with a barrier layer ( 73 . 83a . 83b . 103 ) between the first and second zones and - with at least one contact each ( 74 . 75 . 75c ; 84 . 85 . 85c ; 104 . 109 ) at each of the two zones for the power supply, wherein - in a semiconductor substrate ( 71 . 81 . 101 ) and / or a ladder ( 74 . 84 . 104 ) forming the first zone, a second zone adjacent to this first zone ( 72 . 82 . 102 ) is prepared by melting together a preferably amorphous, transparent or translucent, semiconducting mixture of at least two materials, namely a first material from Group 14 of the Periodic Table and a second material from Group 13 or 15 of the Periodic Table, wherein the mixing ratio of the first to the second material greater than 1: 100 and the second zone ( 72 . 82 . 102 ) is at least partially enveloped with a conductor ( 74 . 84 . 104 ). Verfahren zur Herstellung eines Festkörper-Lasers nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass – das Zusammenschmelzen in einer Sauerstoff und/oder Stickstoff enthaltenden Atmosphäre, insbesondere in Luft durchgeführt wird.Method for producing a solid-state laser according to claim 42, characterized in that - the melting together in an atmosphere containing oxygen and / or nitrogen, in particular carried out in air becomes. Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Strahlungsquelle nach Anspruch 40 oder eines Festkörper-Lasers nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass – für die Herstellung der ersten Zone Silizium, insbesondere dotiertes Silizium, und/oder Leitsilber, – für die Herstellung der zweiten Zone als erstes Material Silizium, insbesondere dotiertes Silizium, und – als zweites Material Phosphor, Arsen, Schwefel und/oder Zinksulfid verwendet wird.Method for producing a solid-state radiation source according to claim 40 or a solid-state laser according to claim 42, characterized in that - for the production of the first Zone silicon, in particular doped silicon, and / or conductive silver, - for the production the second zone as the first material silicon, in particular doped Silicon, and - when second material phosphorus, arsenic, sulfur and / or zinc sulfide used becomes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077383A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement of two or more semiconductor devices

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH411138A (en) * 1960-10-20 1966-04-15 Philips Nv Method for producing a semiconductor arrangement and the semiconductor arrangement as such
DE4208560A1 (en) * 1992-03-18 1993-09-23 Joachim Dr Scheerer Exciting electromagnetic radiation esp. visible light - by applying voltage between P-conducting and N-conducting material regions
US6111271A (en) * 1996-03-28 2000-08-29 University Of Pretoria Optoelectronic device with separately controllable carrier injection means
DE10000707A1 (en) * 2000-01-10 2001-07-12 Rubitec Gesellschaft Fuer Innovation & Technologie Ruhr Univ Bochum Mbh Manufacturing process for luminous structures on silicon substrate
US20030205710A1 (en) * 2002-05-06 2003-11-06 Intel Corporation Silicon and silicon/germanium light-emitting device, methods and systems
US20050253136A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Electroluminescent device
US20070018174A1 (en) * 2000-12-28 2007-01-25 Bower Robert W Light emission from semiconductor integrated circuits

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4069492A (en) * 1976-08-23 1978-01-17 Rca Corporation Electroluminescent semiconductor device having a body of amorphous silicon
KR100612875B1 (en) * 2004-11-24 2006-08-14 삼성전자주식회사 Silicon optical device manufacturing method and silicon optical device manufactured thereby and image input and / or output device using same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH411138A (en) * 1960-10-20 1966-04-15 Philips Nv Method for producing a semiconductor arrangement and the semiconductor arrangement as such
DE4208560A1 (en) * 1992-03-18 1993-09-23 Joachim Dr Scheerer Exciting electromagnetic radiation esp. visible light - by applying voltage between P-conducting and N-conducting material regions
US6111271A (en) * 1996-03-28 2000-08-29 University Of Pretoria Optoelectronic device with separately controllable carrier injection means
DE10000707A1 (en) * 2000-01-10 2001-07-12 Rubitec Gesellschaft Fuer Innovation & Technologie Ruhr Univ Bochum Mbh Manufacturing process for luminous structures on silicon substrate
US20070018174A1 (en) * 2000-12-28 2007-01-25 Bower Robert W Light emission from semiconductor integrated circuits
US20030205710A1 (en) * 2002-05-06 2003-11-06 Intel Corporation Silicon and silicon/germanium light-emitting device, methods and systems
US20050253136A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Electroluminescent device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077383A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement of two or more semiconductor devices

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