DE2752704A1

DE2752704A1 - Infrarotdetektoranordnung

Info

Publication number: DE2752704A1
Application number: DE19772752704
Authority: DE
Inventors: Bruce S Reed
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1976-11-26
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1978-06-01

Description

Infrarotdetektoranordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine opto-elektronische Anordnung und insbesondere auf eine Anordnung zum Umsetzen von Informationen in elektrische Signale, wobei die elektrischen Signale dazu benutzt werden, eine Darstellung der Informationen mittels sichtbarem Licht zu erzielen.
Solche Anordnungen enthielten bisher Infrarotdetektorsysteme, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 912 927 beschrieben sind. Ein solches System enthält einen Infrarotabtaster, der als Abtastelement einen Spiegel enthält.
Die Vorderfläche des Spiegels tastet dabei die Infrarotenergie ab, während die Hinterfläche des Spiegels Energie im sichtbaren Bereich abtastet. Der Spiegel ist in einem zweiachsigen Kardanlager befestigt, in dem er zur Erzeugung einer Rasterabtastung in Schwingungen versetzt wird. Er wird im Uhrzeigersinn um eine vertikale Achse gedreht, damit ein horizontaler Abtastweg von einem ersten Punkt zu einem zweiten Punkt erzeugt wird; anschliessend wird er um eine im Winkel von 90° oder weniger zu der vertikalen Achse verlaufende horizontale Achse gedreht, damit eine vorbestimmte Vertikalbewegung erzeugt wird, und schließlich wird er gegen den Uhrzeigersinn von dem zweiten Punkt zu dem ersten Punkt gedreht, damit eine zurücklaufende Horizontalabtastung um die vertikale Achse erzielt wird. Der Abtastspiegel reflektiert auf diese Weise Infrarotenergie zu einem Detektorfeld, das elektrische Signale erzeugt, die die empfangene Infrarotenergie repräsentieren. Das Ausgangssignal des Detektorfeldes wird einer Videoelektronikschaltung zur Verstärkung für eine Lichtquelle zugeführt. Bisher bekannte Lichtquellen enthalten mehrere im Abstand voneinander liegende Leuchtdioden, die ein geradliniges Feld aus diskreten Leuchtdioden bilden. Jedes Diodenelement enthält einen kleinen unabhängigen pn-Übergang in einem Halbletermaterial, und sie sendet unabhängig von den anderen Diodenelementen Licht aus. Jede Diode kann eine Abtastzeile eines von Raster erzeugten Bildes darstellen, das die von der vom Abtastspiegel abgetasteten Szene ausgehende festgestellte Infrarotenergie repräsentiert.
Eine solche bekannte Lichtquelle wird vom Fachmann als Lichtquelle mit diskretem Feld bezeichnet.
Ein Nachteil, der sich bei der Verwendung des diskreten Feldes aus Leuchtdioden ergibt, sind die dunklen Abtastlinien, die von der Lücke zwischen den einzelnen Dioden erzeugt werden. Die Abtastlinien sind besonders in einer homogenen Szene störend; sie sind auch dann vorhanden, wenn der Abstand zwischen diskreten Dioden auf 1,27 ( 5x10-5 inches) verringert wird. Die Verschachtelung ungeradzahliger Abtastlinien mit geradzahligen Abtastlinien hat zwar die Intensität der dunklen Abtastlinien reduziert, doch sind immer noch störende Abtastlinien in der sichtbaren Wiedergabe der Szene vorhanden.
Mit Hilfe der Erfindung soll daher eine Anordnung zum Abtasten von Strahlungsenergie und zur Wiedergabe einer sichtbaren Darstellung dieser Energie geschaffen werden, bei der keine sichtbaren Abtastlinien vorhanden sind. Ferner soll mit Hilfe der Erfindung ein Lichtemitterfeld für nach vorwärts gerichtete Infrarotanordnungen, Infrarotabbildungsanordnungen, Computer mit Druckausgabe und Photokopiergeräte geschaffen werden. Das mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Lichtemitterfeld soll wirtschaftlich in der Herstellung, äußerst zuverlässig und für Massenproduktionsverfahren geeignet sein.
Die Brfindungsgemäße Anordnung ist eine elektro-optische Anordnung mit einem Informationsumsetzungssystem, einer Videoelektronikschaltung und einem Lichtemitterfeld mit einem einzigen UbergangDas Informationsumsetzungssystem wandelt Informationen, beispielsweise eine Infrarotszene oder eine sichtbare Szene, von einem Computer programmierte Informationen und Drucksignale für die Videoelektronikschaltung in elektrische Signale um. Diese Schaltung verarbeitet die elektrischen Signale in Videosignale für das Lichtemitterfeld mit einem Übergang, damit eine sichtbare Anzeige erzeugt wird, die die Informationen repräsentiert.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen: Fig.1 ein Blockschaltbild eines Vorwärts-Infrarotsystems Fig.2a, 2h und 2c eine Draufsicht, eine Vorderansicht bzw.
eine Stirnansicht einer Ausführungsform der Erfindung, Fig.3 ein Ersatzschaltbild der Ausfiihrungsform der Erfindung nach Fig.2, Fig.4a und 4b Draufsichten auf die in den verschiedenen Ansichten der Fig.2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ohne bzw.mit den Kontakten, Fig. 5a und 5b Draufsichten einer abgeänderten Form der Anordnung nach Fig.2 ohne bzw. mit den Kontakten und Fig.6 ein Schaltbild für 3eden Kanal des Vorwärts-Infrarotsystems (FLIR).
Das Informationsumsetzungssystem kann zwar das Umsetzungssystem eines Computers, eines Photokopiergeräts oder eines Infrarotabtasters sein, doch wird für den Zweck der Beschreibung ein Vorwärts-Infrarotsystem (FLIR) angenommen.
Das Vorwärts-Infrarotsystea 10 (FLIR) enthält in der Ausführungsform der Erfindung von Fig.1 eine Linsenbaugruppe 12, eine Abtastbaugruppe 14, eine Detektorbaugruppe 16, eine Videoelektronikschaltung 18 und eine Lichtquelle 20. Der Fachmann kann erkennen, daß für den Prall, daß das Vorwärts-Infrarotsy$em ein Starrsystem ist, die Abtastbaugruppe 14 weggelassen ist. Die Linsenbaugruppe 12 enthält drei nicht dargestellte Linsenelemente, die für einen Betrieb im Infrarotbereich aus drei Germaniumelementen bestehen können. Diese Elemente sammeln die von einer Szene ausgehende Infrarotenergie, und sie fokussieren diese Energie auf einen nicht dargestellten Drehspiegel der Abtaatbaugruppe 14. Der Drehspiegel kann beispielsweise ein auf zwei Seiten ebener Spiegel sein. Die erste Seite, nämlich die Vorderseite des Spiegels, wird für den Empfang der Infrarotenergie verwendet, und die zweite Seite, nämlich die Rückseite, des Spiegels, wird dazu benutzt, das modulierte sichtbare Licht von der später noch genauer zu beschreibenden Lichtquelle 20 abzulenken. Der Drehspiegel ist so angeordnet, daß seine Y-Achse senkrecht zur optischen Achse verläuft, während seine X-Achse im Winkel von 450 zur optischen Achse verläuft. In dieser Position reflektiert der Drehspiegel die Infrarotenergie zu einem nicht dargestellten Umlenkspiegel, damit sie auf den Detektor oder das Detektorfeld der Detektorbaugruppe 16 reflektiert wird.
Die Detektorbaugruppe 16 ist beispielsweise ein Feld aus geradlinig angeordneten Quecksilber-Cadmium-Tellurid-Dioden (HgCdTe-Dioden) oder aus Indium-Antimon-Detektoren (InSb-Detektoren). Das Detektorfeld ist ein Wandler, der die Infrarotenergie in elektrische Signale zur Verarbeitung in der Videoelektronikschaltung 18 umsetzt. Die Videoelektronikschaltung verbindet Jeden Detektor des Detektorfeldes mit einer entsprechenden nicht dargestellten Lcuchtdiode der Lichtquelle 20, und er ermöglicht die zusätzlichen Signalverarbeitungsfunktionen zum Modulieren des Ausgangssignals Jeder Leuchtdiode. Das sichtbare Licht der Lichtquelle wird schließlich so gelenkt, daß es auf einen nicht dargestellten Umlenkspiegel fällt, der es durch eine Kollimatorlinse zur Rückseite des Drehspiegels für eine Betrachtung durch einen Beobachter reflektiert.
Die spezielle Ausgestaltung der Linsenbaugruppe 12, der Abtastbaugruppe 14, der Detektorbaugruppe 16 oder der Videoelektronikschaltung 18 ist kein Teil der hier zu beschreibenden Erfindung; alle diese Baugruppen sind in herkömmlicher Weise aufgebaut Einzelheiten über den Aufbau dieser Baugruppen sind der USA-Patentschrift 3 912 927 zu entnehmen.
Wie bereits erwähnt wurde, kann ein starres Vorwärts-Infrarotsystem (FLIR) ohne die Abtastbaugruppe14 benutzt werden, wenn eine andere Detektorbaugruppe angewendet wird. Beispielsweise kann die Detektorbaugruppe ein Detektorfeld aus zeilen- und spaltenweise angeordneten ferromagnetischen Kondensatoren enthalten. Die Linsenbaugruppe fokussiert die die Szene repräsentierende Infrarotenergie auf das Detektorfeld, Das Ausgangssignal des Detektorfeldes wird in der Videoelektronikschaltung 18 verarbeitet, und die Videosignale werden zur Wiedergabe an die Lichtquelle 20 angelegt. Eine für ein Starrsystem geeignete Detektorbaugruppe 20 ist in der Patentanmeldung P 26 59 358.8 beschrieben.
Es wird nun auf die Figuren 2a, 2b und 2c Bezug genommen.
Die Lichtquelle 20 nach der Erfindung besteht aus einem Lichtemitterfeld mit einem Übergang, das auf einem Halbleiter-Chip gebildet ist. Das Halbleitermaterial für das mit einem einzigen Übergang versehene Lichtemitterfeld muß eine beträchtliche Anzahl von Photonen und nicht Wärme erzeugen, wenn an derKatode inJizierte Elektronen den Übergang als freie Elektronen durchqueren und mit Löchern rekombinieren, die durch das Ableiten gebundener Elektronen an der Anode erzeugt werden. Ein geeignetes Halbleitermaterial ist beispielsweise Galliumarsenid, Galliumarsenidphosphid, Galliumphosphid, Galliumnitrid oder Siliziumkarbid.
Für den Zweck der hier vorliegenden Beschreibung wird Galliumarsenid benutzt.
Das einen Übergang aufweisende Lichtemitterfeld wird folgendermaßen gebildet: Ein Chip 21 (Fig.2a,2b, 2c) aus n-leitendem Galliumarsenid wird unter Anwendung bekannter Abscheidungsverfahren mit einer Siliziumnitridschicht 22 überzogen. Die n-Leitung wird beispielsweise dadurch erhalten, daß das Galliumarsenid mit Tellur dotiert wird. Auf die Siliziumnitrid.
schicht 22 folgt eine aufgebrachte Schicht aus Siliziumoxid 23. Der beschichtete Chip wird mit einer geeigneten Maske maskiert, und das Siliziumoxid und das Siliziumnitrid werden unter Anwendung geeigneter Ätzmittel, beispielsweise einer gepufferten Fluorwasserstoffsäurelösung für die Siliziumoxidschicht und einem Freon plasma für die Siliziumnitridschicht, in selektiver Weise geätzt, damit das Streifenmuster für den pleitenden Bereich entsteht. Nun wird beispielsweise Zink im Überschuß in diese anschliessend als die obere Fläche bezeichnete Fläche des Galliumarsenidsubstrats diffundiert, damit eine p-leitende Zone 24 entsteht.
Anschliessend werden über dem pn-0bergang mehrere im Abstand voneinander liegende ohmsche Kontaktleitungen 26 gebildet, die mit dem p-leitenden Bereich in Verbindung stehen, so daß mehrere Anodenkontaktleitungen entstehen; schließlich wird auf der später als die untere Fläche bezeichneten, der oberen Fläche des Substrats gegenüberliegenden Fläche ein gemeinsamer ohmscher Kontakt 28 gebildet. Die Kontakte 26 und 28 können aus irgendeinem geeigneten Leitermaterial wie Gold oder Aluminium hergestellt werden.
In Fig.3 ist ein Ersatzschaltbild des Lichtemitterfelds mit einem Übergang dargestellt; in diesem Ersatzschaltbild repräsentieren die Widerstände R1 bis R5 den Abstand zwischen den Kontakten 26, und die Dioden D1 bis D4 repräsentieren die Längenabschnitte des Übergangs unter den Kgntakten 26. Wenn beispielsweise nur an die Diode D2 eine Vorspannung von 1,7 Volt angelegt wird, fließt in der Diode D2 ein Strom von etwa 10 mA. Der Strom wird mittels der Formel I=Io eqV/kt bestimmt. Auch durch die Widerstände R2 und R3 fließt ein Strom zu den Dioden D1 und D31 bis unter den Dioden D1 bis D3 ein Stromgleichgewicht erreicht ist. Wenn die Widerstände R2 und R3 Jeweils den Wert 100 Ohm haben, dann wird das Gleichgewicht bei einer Spannung von etwa 1,5 oder 1,6 Volt erreicht, und der in ihnen fliessende Strom wird wahrscheinlich weniger als 1 mA betragen. Als Folge davon ist Jedes Diodenelement ~abgeschnürt" (debiasod oder pinched off), was beweist, daß Jedes Diodenelement D1 bis D4 als einzelnes Element wirkt. Im Betrieb ist Jedoch Jedes Diodenelement auf 1,7 Volt vorgespannt, so daß kein Strom durch die Widerstände Rt bis R5 fließt; als Folge davon tritt keine Abschnürung auf, und es wird eine kontinuierliche lichtemittierende Linie erzeugt.
Wenn der p-leitende Streifen von Fig.3 nach Fig.4a rechtwinklig geformt und mit den Kontakten 26 gemäß Fig.4b bedeckt ist, erscheint die Lichtabgabe zwischen den Kontakten besonders breit. Zur Beseitigung der breiten Bereiche und zur Erzielung einer gleichmässigen Breite kann der p-leitende Streifen in das n-leitende Substrat durch eine Maske diffundiert werden ~die so geformt ist, daß an einer Seite ein eingekerbter Übergang ente steht. Die Kontaktleitungen werden dann an den vortretenden Bereichen zwischen den Kerben befestigt, wie in Fig.5b dargestellt ist. Wenn die Kontakte 26 gemäß der Darstellung in einer Linie mit dem Diffusionsbereich zwischen den Kerben verlaufen, dann sind die weiten Bereiche 30 (Fig.4b), die zusätzliches Licht ausstrahlen, beseitigt. Die weiten Bereiche (30) können auch unter Verwendung eines geeigneten Maskierungsmaterials wie amorphes Silizium maskiert werden.
Nach Fig.6 enthält Jeder Kanal der Vorwärts-Infrarotanordnung FLIR ein Detektorelement En für Infrarotenergie und ein entsprechendes Lichtemitterelement Dn in einer anschliessend zu beschreibenden elektrischen Schaltung. Eine Energiequelle 32, beispielsweise eine Batterie, ist über einen Spannungsteilerwiderstand 34 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Detektorelement En und einem Kondensator 36 angeschlossen. Das Detektorelement En wirkt als weiterer Spannungsteilerwiderstand, dessen Widerstandswert sich abhängig von der Intensität der auftreffenden Infrarotenergie ändert. Die Ladung des Kondensators 36 ändert sich entsprechend der Ausgangsspannung des Spannungsteilers. Der Kondensator 36 ist am Verbindungspunkt eines RC-Filters 38 und eines Vorverstärkers 40 angeschlossen. Das Filter 38 leitet unerwünscht Hochfrequenzsignale sowie Gleichspannungen nach Masse ab, und der Vorverstärker 40 verstärkt die gewünschten Frequenzen auf einen Arbeitspegel.Der Vorverstärker 40 ist über einen Kondensator 42 und ein Potentiometer 44 mit einem dreistjlfigen Nachverstärker 46 gekoppelt. Die Ausgangsspannung des Nachverstärkers liegt vorzugsweise zwischen 2,4 und 7,2 Volt; sie ist an den Verbindungspunkt zwischen einer Vorspannungsschaltung und einem Lastwiderstand 48 angeschlcrsaen, Der Lastwiderßtand 48 ist mit der Anode des Lichteinitterelements Dn verbunden. Die Vorspannungsschaltung enthält einen veränderlichen Widerstand 50, der mit der positiven Klemme einer zweiten Energiequelle 52 verbunden tst. Die negative Klemme der zweiten Energie quelle 52 ist an die Katode des Lichtemitterelements Dn angeschlossen. Auf diese Weise liefert die Vorspanniqsschaltung eine ausgewählte konstante Spannung zu der Ausgangsspannung des Nachverstäzters, und die kombinierte Spannung wird an den Lastwiderstand 48 angelegt, der die sich ändernden positiven Spannungen begrenzt, die an die Anode des Lichtemitterelements Dn angelegt werden.
Im Betriebs zustand liefert Jedes Detektoreleient En ein elektrisches Signal, das die auf das Detektorelement auftreibende Infrarotenergie einer Szene repräsentiert. Das Signal wird verstlrkt und der Vorspannung des Lichtemitterelements Dn zugeführt, damit der an die Anode des Lichte mitterelnents Dn gelieferte Stroh verindert wird. Die Katode des Lichtemitterelements ist mit der negativen Kleie der Energiequelle verbunden. Als Folge davon durchlaufen an der Katode in das Substrat injizierte Elektronen die n-Zone als freie Elektronen, während Löcher, die durch Ableiten gebundener Elektronen an der Anode erzeugt werden, die p-Zonen durchlaufen. In der Nahe des pn-Ubergangs rekonbinieren freie Elektronen Bit Löchern unter Erzeugung von Photonen. Dieses Licht ändert sich in Abhlngigkeit von der Spannung der Infrarotdetektorsignale. Das vom Lichtenitterfeld Bit einer Übergang abgestrahlte Licht wird dann zur Erzeugung einer sichtbaren Wiedergabe der Szene abgetastet.
Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch kann der Fachmann erkennen, daß in Rahmen der Erfindung auch weitere Abwandlungen möglich sind.
Leerseite

Claims

Patentans#rUche Infrarotdetektoranordnung, gekennzeichnet durch (a) eine Linsenbaugruppe zum Sammeln und Fokussieren der von einer Szene ausgehenden Infrarotenergie, (b) eine im optischen Weg der Linsenbaugruppe angeordnete Detektorbaugruppe zum Empfangen der Infrarotenergie der Szene und zum Erzeugen elektrischer Signale, die die Szene repräsentieren und (c) eine Lichtquelle, die abhängig von den elektrischen Signalen der Detektorbaugruppe ein die Szene repräsentierendes sichtbares Bild erzeugt, wobei die Lichtquelle mehrere lichtemittierende Elemente enthält, die aus einem einzigen pn-Übergang eines Halbleiter-Chips gebildet sind.
2. Infrarotdetektoranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch (a) eine Abtastbaugruppe zum Abtasten der Infrarotenergie ausstrahlenden Szene und zum Lenken der Infrarotenergie auf die Detektorbaugruppe und (b) eine Videosignalverarbeitungselektronik, die zur Verarbeitung der elektrischen Ausgangssignale der Detektorbaugruppe für die Lichtquelle an die Detektorbaugruppe angeschlossen ist.
3. Infrarotdetektoranordnung, gekennzeichnet durch ein Emitterfeld mit (a) einem Substrat aus Halbleitermaterial eines ersten Leitungstyps,das eineZone aus dem ersten Leitungstyp bildet, (b) eine Zone eines Halbleitermaterials eines zweiten Leitungstyps in dem Substrat aus dem Halbleitermaterial des ersten Leitungstyps, wobei die Zonen aus den Halbleitermaterialien mit dem ersten und dem zweiten Leitungstyp einen kontinuierlichen pn-Ubergang bilden, und (c) mehrere Kontakte, die Abschnitte aufweisen, die im Abstand voneinander elektrisch mit der Zone aus Halbleitermaterial des zweiten Leitungstyps und mit dem Substrat aus Halbleitermaterial des ersten Leitungstyps in Verbindung stehen, so daß ein Lichtemitterfeld mit einem einzigen Übergang entsteht.
4. Infrarotdetektoranordnung mit einem Emitterfeld nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Halbleitermaterial eines ersten Leitungstyps, das eine Zone des ersten Leitungstyps bildet, ein n-leitendes Substrat ist und daß die Zone aus Halbleitermaterial eines zweiten Leitungstyps, die in der n-leitenden Zone gebildet ist, eine p-leitende Zone ist.
5. Infrarotdetektoranordnung mit einem Emitterfeld nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet,daß die Abschnitte der Kontakte, die mit der p-leitenden Zone elektrisch in Verbindung stehen, im Abstand voneinander liegen und daß der Abschnitt der Kontakte, der mit dem n-leitenden Halbleitermaterial elektrisch in Verbindung steht, wenigstens einen Kontakt enthält.
6. Infrarotdetektoranordnung mit einem Emitterfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand voneinander liegenden Kontakt, die mit der p-leitenden Zone elektrisch in Verbindung stehen, mehrere im Abstand voneinander liegende Anoden bilden und daß der wenigstens eine Kontakt, der mit der n-leitenden Zone elektrisch in Verbindung steht, eine gemeinsame Katode bildet.
7. Infrarotdetektoranordnung mit einem Emitterfeld nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone aus pleitendem Halbleitermaterial einen Aufbau mit eingekerbtem Rand aufweist, wobei das n-leitende Halbleitermaterial die dabei gebildeten Kerben ausfüllt, die den Abstand zwischen den im Abstand voneinander liegenden Kontakten festlegen, so daß das von dem Übergang abgestrahlte Licht überall die gleiche Breite hat.
8. Infrarotdetektoranordnung mit einem Emitterfeld nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mehrere Masken, die die Zwischenräume der Zone des Halbleitermaterials des zweiten Leitungstyps zwischen den mehreren im Abstand voneinander liegenden Kontakten des Abschnitts der mehreren elektrischen Kontakte maskieren, der elektrisch mit der Zone des Halbleitermaterials des zweiten Leitungstyps in Verbindung steht.
9. Infrarotdetektoranordnung mit einer Sichtanzeigevorrichtung und einem Lichtemitterfeld, gekennzeichnet durch (a) ein Substrat aus lichtemittierendem Halbleitermaterial, das eine n-leitende Zone bildet, (b) eine innerhalb des Substrats gebildete p-leitende Zone, wobei die p- und n-leitenden Zonen in dem Substrat aus lichtemittierendem Halbleitermaterial einen kontinuierlichen pn-Ubergang bilden, (c) mehrere im Abstand voneinander liegende Kontakte, die mit der p-leitenden Zone elektrisch in Kontakt stehen, (d) einen Kontakt, der mit der n-leitenden Zone elektrisch in Kontakt steht,und (e) eine Vorspannungseinrichtung zum gleichmässigen Vorspannen der Kontakte.
10. Infrarotdetektoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtemittierende Halbleitermaterial Galliumarsenid, Galliumphosphid, Galliumarsenidphosphid, Galliumnitrid oder SiloqF@;ditt
11. Infrarotdetektoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die p-leitende Zone des n-leitenden Substrats eine mit Kerben versehene Randstruktur aufweist, wobei das n-leitende Material die Kerben ausfüllt, die den Abstand zwischen den mehreren im Abstand voneinander liegenden Kontakten der p-leitenden Zone festlegen.
12.~Infrarotdetektoranordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch mehrere Masken, die die Abstände zwischen den mehreren Kontakten auf der p-leitenden Zone maskieren.
13. Feld aus lichtemittierenden Elementen, gekennzeichnet durch (a) ein Substrat aus n-leitendem Halbleitermaterial, (b) einen Streifen aus p-leitendem Halbleitermaterial zur Bildung eines kontinuierlichen pn-Übergangs, (c) mehrere im Abstand voneinander liegende elektrische Kontaktleitungen, die mit dem p-leitenden Halbleitermaterial in Verbindung stehen, sowie wenigstens eine elektrische Kontaktleitung, die mit dem n-leitenden Halbleitermaterial in Verbindung steht und (d) eine an die mehreren mit der p-leitenden Zone in Verbindung stehenden Kontakte. und mit dem wenigstens einen mit der n-leitenden Zone in Verbindung stehendon Kontakt verbundene Vorspannungsschaltung zum Vorspannen der p- und n-leitenden Zonen in Durchlaßrichtung, so daß die mehreren mit der p-leitenden Zone in Verbindung stehenden Kontakte mit den angrenzenden Bereichen des p-leitenden Halbleiterbereichs zusammenwirken.
14. Feld aus lichtemittierenden Elementen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem p-leitenden Halbleiterbereich gebildete Streifen Kerben aufweist, die mit n-leitendem Halbleitermaterial gefüllt sind und daß die mehreren, im Abstand voneinander liegenden Kontaktleitungen, die an den p-leitenden Bereich angeschlossen sind, zwischen den Kerben nach außen verlaufen, so daß im dem Bereich zwischen den mehreren im Abstand voneinander liegenden Kontaktleitungen kein Licht emittiert wird, so daß dadurch ein lichtemittierender Streifen mit im wesentlichen parallelen Rändern entsteht.
15. Feld aus lichtemittierenden Elementen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Calliumarsenid, Galliumphosphid oder Galliumarsenidphosphid ist.
16. Vorrichtung zum Umsetzen einer in einer Form vorliegenden Information in elektrische Signale, die die Information repräsentieren, und zum Anzeigen der Information in sichtbarer Form, gekennzeichnet durch (a) eine Umsetzungsanordnung zum Umsetzen der in einer Form vorliegenden Information in elektrische Signale, die die Information repräsentieren, und (b) eine an die Umsetzungsanordnung angelchlossene Lichtquelle, die abhängig von den elektrischen Signalen eine Wiedergabe der Information in Form von sichtbarem Licht erzeugt, wobei die Umsetzungsanordnung ein Lichtemitterfeld mit einem einzigen Übergang enthält.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungsanordnung ein Infrarotdetektorfeld enthält.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16,dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungsanordnung ein Register zur Verarbeitung analoger Informationen enthält.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungsanordnung ein Register zur Verarbeitung digitaler Informationen enthält.
20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtemitterfeld mit einem Übergang ein Substrat aus n-leitendem Halbleitermaterial enthält, daß in dem Substrat aus n-leitendem Halbleitermaterial eine Zone aus p-leitendem Halbleitermaterial gebildet ist und daß mehrere Kontaklivorgesehen sind, die im Abstand voneinander in elektrischem Kontakt mit der Zone aus p-leitendem Halbleitermaterial und dem Substrat aus n-leitendem Halbleitermaterial stehende Abschnitte aufweisen.