Documento de seguridad y/o documento de valor con un sistema de contacto de semiconductores de tipo II.

Documento de seguridad y/o documento de valor, que contiene una característica de seguridad con una zona parcial de semiconductores,

que comprende al menos una primera capa de semiconductores y una segunda capa de semiconductores, que están en contacto entre sí y forman un sistema de contacto de semiconductores de tipo II.

Documento de seguridad y/o documento de valor con un sistema de contacto de semiconductores de tipo II.

Campo de la invención La invención se refiere a un documento de seguridad y/o documento de valor con una característica de seguridad, a una tinta para la fabricación de la característica de seguridad, a un procedimiento para la fabricación de un documento de seguridad y/o documento de valor de este tipo así como a un procedimiento para la verificación de un documento de seguridad y/o documento de valor de este tipo.

Estado de la técnica y antecedentes de la invención Se conocen por la práctica una pluralidad de documentos de seguridad y/o documentos de valor, que contienen características de seguridad con sustancias luminiscentes, en particular fluorescentes. Las sustancias luminiscentes son aquellas sustancias, que fluorescen o fosforescen cuando se excitan con luz de energía suficiente. En este caso se trata de procesos de transición energética en el plano molecular o atómico, cuyo momento bipolar de transición es distinto de cero (fluorescencia) o igual a cero (fosforescencia) . Las longitudes de onda o bien las energías de la fluorescencia o de la fosforescencia son específicas para las sustancias respectivas, puesto que corresponden a la diferencia de los niveles de energía de los dos estados, entre los que se realiza una relajación a partir del estado excitado, y se encuentran la mayoría de las veces en la zona visible. La fluorescencia muestra en este caso típicamente una duración de la atenuación de 10 ns y menos, puesto que se trata de una transición bipolar permitida (momento bipolar de transición distinto de cero) , mientras que la fosforescencia presenta típicamente una duración de la atenuación en el intervalo desde 1.000 s hasta varias horas, puesto que se trata de transiciones bipolares prohibidas (momento bipolar de transición igual a cero) . Las transiciones prohibidas tienen una probabilidad de transición comparativamente reducida, lo que conduce a transiciones comparativamente lentas. Los motivos físicos de este comportamiento se explican en detalle, por ejemplo, en el lugar de la literatura P. W. Atkins, Physicalische Chemie, 2ª edición, VCH, Weinheim, Nueva York, Basilea, Cambridge, Tokio, 1996, páginas 563 y siguientes.

Especialmente las características de seguridad con sustancias fluorescentes tienen la ventaja de que con medios muy sencillos es posible una verificación, además de una fabricación muy económica. Si se mantiene tal característica de seguridad por ejemplo bajo una fuente de luz UV, entonces se ilumina y se manifiesta a través de una inspección inmediata.

Las características de seguridad con sustancias fluorescentes se fabrican normalmente por medio de colores o bien tintas fluorescentes, por ejemplo en el transcurso de la impresión. Los colores o bien las tintas fluorescentes están muy extendidas en el comercio y no son difíciles de adquirir. Por lo tanto, también es fácil para las personas no autorizadas adquirir un color o bien una tinta fluorescente adecuados y de esta manera fabricar documentos de seguridad y/o documentos de valor falsificados con una característica de seguridad fluorescente. El documento WO 02/53677 publica una tinta para documento de seguridad con nanocristales de semiconductores fluorescentes.

A partir de otros campos tecnológicos, en particular de las Estructuras Quantum Well para diodos láser se conocen los llamados contactos de semiconductores del Grupo II. A este respecto, se remite, por ejemplo, a los lugares de la literatura J. Am. Chem. Soc. 125:11466ff (2003) , J. Appl, Phys. 87:1304ff (2000) , Phys. Rev. B 36:2199ff (1987) y J. Am. Chem. Soc. 125:7100ff (2003) . A partir del lugar de la literatura US 5.841.151 se conocen diferentes contactos de semiconductores del Grupo II a base de InAsxPy así como InpGaqAsxPy, en los que los dos materiales mencionados están en contacto directo entre sí y en los que x e y, por una parte, así com o p y q, por otra parte, se suman en cada caso para dar siempre 1. En este lugar de la literatura se describen también efectos sobre las funciones de ondas de agujeros y electrones, que van acompañados con la aplicación de un potencial en el contacto. Otros contactos similares de dos semiconductores diferentes del grupo III/V se conocen, por ejemplo, a partir del lugar de la literatura US 6.734.464. El lugar de la literatura L. S. Braginsky y col. “Kinetics of exciton photoluminescence in type-II semiconductor lattices”, 2006, se conocen tiempos de atenuación de excitones para el sistema Gas/Als (no dotado) así como su medición. Una representación detallada de las relaciones de las estructuras de bandas así como de las funciones de ondas en contactos del tipo II se presenta más adelante.

Sería deseable crear un documento de seguridad y/o documento de valor con una característica de seguridad luminiscente, que ofrece, con una fabricación, además, sencilla del documento de seguridad y/o documento de valor, una seguridad elevada frente a falsificación así como una capacidad mejorada de detección de falsificaciones.

Problema técnico de la invención Por lo tanto, la invención se basa en el problema técnico de indicar un documento de seguridad y/o documento de valor, que presenta una característica de seguridad luminiscente, que presenta una elevada seguridad contra falsificación.

Principios de la invención y formas de realización preferidas Para la solución de este problema técnico, la invención enseña un documento de seguridad y/o documento de valor que contiene una característica de seguridad con una zona parcial de semiconductores, que comprende al menos una primera capa de semiconductores y una segunda capa de semiconductores, que están en contacto entre sí y que forman un sistema de contacto de semiconductores de tipo II.

La invención se basa en el reconocimiento de que los contactos de semiconductores de tipo II muestran, en virtud de la física especial de las relaciones, luminiscencia, cuya dirección de la atenuación se encuentra en zonas, que están entre las de la fluorescencia clásica y la fosforescencia. Los contactos de semiconductores de tipo II son generalmente habituales, en efecto, en otros campos técnicos, por ejemplo en Estructuras Quantum Well para diodos láser, pero a este respecto la duración de la atenuación de la luminiscencia juega en todo caso un papel secundario.

Con la invención se consigue que un documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con la invención se pueda verificar como anteriormente por medio de inspección sencilla, pero que contiene adicionalmente a través de la medición de la duración de la atenuación de la luminiscencia una segunda característica de seguridad inherente y oculta, que se puede leer y verificar. Se trata de una característica de seguridad oculta, puesto que la duración de la atenuación solamente se puede determinar exclusivamente con aparatos y no se puede reconocer a través de inspección. Si una duración de la atenuación medida en un documento de seguridad y/o documento de valor a investigar no coincide con una duración de la atenuación se referencia para la característica de seguridad auténtica, entonces el documento de seguridad y/o documento de valor se puede reconocer de esta manera como falsificación y se puede desechar o recoger y, en concreto sin tener en cuenta la longitud de onda reconocible o bien medible de la fluorescencia o bien de la luminiscencia. Los contactos de semiconductores de tipo II no se pueden obtener sin más en el mercado, puesto que un falsificador debería realizar también una selección o cálculo adecuados de los materiales semiconductores, lo que es, en efecto, sencillo y corriente para un técnico de la física de cuerpos sólidos, pero no pertenece a los conocimientos básicos en círculos falsificadores. Por último, la fabricación de contactos de semiconductores de tipo II es costosa, cuando no están disponibles sin más los aparatos necesarios para ello, incluyendo personal de servicio.

Una característica de seguridad de acuerdo con la invención estará configurada, en general, de tal manera que la zona parcial de semiconductores o las zonas parciales de semiconductores forman un patrón. Un patrón de este tipo puede ser un patrón igual para diferentes documentos de seguridad y/o documentos de valor. Entonces el patrón es adecuado para una verificación de un tipo de documento de seguridad y/o de valor. Ejemplos de tales patrones laterales específicos del tipo de documento son; sellos, blasones, patrones superficiales regulares o irregulares, como grupos de líneas o guilloques, códigos de barras 1D y 2D. En este caso, se puede tratar se patrones visiones o de patrones no visibles bajo luz normal,... [Seguir leyendo]

1. Documento de seguridad y/o documento de valor, que contiene una característica de seguridad con una zona parcial de semiconductores, que comprende al menos una primera capa de semiconductores y una segunda capa de semiconductores, que están en contacto entre sí y forman un sistema de contacto de semiconductores de tipo II.

2. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la zona parcial de semiconductores se puede fabricar

A) haciendo crecer sobre un sustrato opcionalmente una primera capa de barrera,

B) haciendo crecer sobre la capa de barrera una primera capa de semiconductores de un primer material semiconductor,

C) haciendo crecer opcionalmente sobre la primera capa de semiconductores una capa de separación de un material semiconductor de capa de separación,

D) haciendo crecer sobre la primera capa de semiconductores o sobre la capa de separación una segunda capa de semiconductores de un segundo material semiconductor,

siendo seleccionados el primer material semiconductor y el segundo material semiconductor y siendo dotados en caso necesario, con la salvedad de que la banda de valencia así como la banda de la línea del segundo material semiconductor son desplazadas energéticamente frente a la banda de valencia y la banda de la línea del primer material semiconductor, respectivamente, con el mismo signo, y en el que el material semiconductor de capa de separación presenta una banda de la línea, que se encuentra más cerca de la banda de la línea del primer material semiconductor, y una banda de valencia, que se encuentra energéticamente más cerca de la banda de valencia del segundo material semiconductor, o a la inversa.

3. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la zona parcial de semiconductores está configurada como al menos una partícula de semiconductores, que está dispuesta en el documento de seguridad y/o documento de valor o está dispuesta sobre su superficie.

4. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con la reivindicación 3, en el que una pluralidad de partículas de semiconductores están aplicadas en una tinta de impresión introducida o aplicada en o sobre el documento de seguridad y/o documento de valor.

5. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que o bien la zona parcial de semiconductores comprende contactos eléctricos, que están conectados, por una parte, con la primera capa de semiconductores y, por otra parte, con la segunda capa de semiconductores, estando conectados los contactos eléctricos, respectivamente, con campos de contacto eléctrico, que están aplicados en la zona de la superficie del documento de seguridad y/o documento de valor.

6. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la zona parcial de semiconductores está dispuesta entre dos capas conductoras de electricidad, que presentan, respectivamente, un contacto eléctrico, en el que los contactos eléctricos están conectados, respectivamente, con campos de contacto eléctrico, que están aplicados en la zona de la superficie del documento de seguridad y/o documento de valor.

7. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la zona parcial de semiconductores está dispuesta entre dos campos de contacto eléctrico, que están dispuestos en la zona de la superficie del documento de seguridad y/o del documento de valor.

8. Documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la primera capa de semiconductores y la segunda capa de semiconductores están formadas, respectivamente por grupos III/V o II/VI de semiconductores.

9. Tinta para la impresión de un sustrato de un documento de seguridad y/o documento de valor, que contiene partículas con al menos dos capas de semiconductores, que forman un sistema de contacto de semiconductores de tipo II.

10. Tinta de acuerdo con la reivindicación 9, en la que las partículas presentan una extensión espacial máxima de 0, 001 a 100 m, con preferencia de 0, 01 a 20 m.

11. Procedimiento para la fabricación de un documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que una zona parcial de semiconductores, que comprende al menos una primera capa de semiconductores y una segunda capa de semiconductores, que forman un sistema de contacto de semiconductores de tipo II, es introducida en un sustrato del documento de seguridad y/o documento de valor o es aplicada sobre su superficie, y en el que la primera capa de semiconductores es contactada eléctricamente con un primer campo de contacto eléctrico y en el que la segunda capa de semiconductores es contactada eléctricamente con un segundo campo de contacto eléctrico.

12. Procedimiento para la fabricación de un documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que un sustrato del documento de seguridad y/o documento de valor es impreso con una tinta de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10.

13. Procedimiento para la verificación de un documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el documento de seguridad y/o documento de valor es irradiado con una radiación de luz, cuya energía es suficiente para la excitación de la luminiscencia de la zona parcial de semiconductores o que es adecuada para la excitación de la luminiscencia a través de procesos de dos o más protones o bien a través de conversión ascendente, y en el que se mide la duración de la atenuación de la luminiscencia excitada y se compara con un primer valor de referencia de la duración de la atenuación.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, cuando se refiere a las reivindicaciones 5 a 7, en el que en el primer campo de contacto eléctrico y en el segundo campo de contacto eléctrico se aplica una diferencia de potencial definida, en el que el documento de seguridad y/o documento de valor de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8 es irradiado con una radiación de luz, cuya energía es sufriente para la excitación de la luminiscencia de la zona parcial de semiconductores, y en el que se mide la duración de la atenuación y se compara con un segundo valor de referencia de la duración de la atenuación.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que adicionalmente se mide la duración de la atenuación de la luminiscencia excitada sin aplicación de una diferencia de potencia, y en el que se compara la diferencia de potencia de la duración de la atenuación medida sin y con la aplicación del potencial con un valor de referencia de la diferencia de la duración de la atenuación.