AT146770B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sperrschichtphotozellen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sperrschichtphotozellen. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sperrschichtphotozellen durch Aufstäuben der Halbleitersehiehte, wobei zu deren Bildung Metalle verwendet werden, die schlechtleitende Modifikationen besitzen. 



   Zur Bildung der Sperrschicht von Photozellen wurde bisher, soweit reine Metalle, also nicht Metallverbindungen in Betracht gezogen werden, nur Selen verwendet, u. zw. nicht in amorphem, sondern in metallischem Zustande. Es hat sich nun gezeigt, dass man auch bei Verdampfung von metallischem Selen keinen metallischen, sondern einen amorphen Niederschlag auf der   Auffangfläche   erhält. Durch nachträgliche Erhitzung auf die Umwandlungstemperatur wird zwar der Niederschlag in den metallischen Zustand übergeführt, doch ballt sich das Selen dabei zu Klumpen zusammen und bildet demnach keine zusammenhängende gleichmässige Schicht.

   Dieser Nachteil wird vermieden bzw. die Verwendung anderer Metalle ermöglicht, indem die Auffangfläche während des Aufstäubens auf eine bestimmte Temperatur gebracht wird, u. zw. bei Verwendung von Selen auf eine Temperatur, die gleich oder höher als die Umwandlungstemperatur vom amorphen Zustand in den metallischen ist und bei Verwendung anderer Metalle der eingangs erwähnten Art auf eine Temperatur unterhalb des Umwandlungspunktes. 



  Zu diesen Metallen gehören nach den Untersuchungen von Zahn und Kramer (Zs. Phys. 86, 413, 1933) und Kramer (Ann. Phys. 19,38, 1934) Fe,   Ni,   Pt, Zn, Sn, Cd und Sb, für welche nachgewiesen wurde, dass sich sowohl durch Kathodenzerstäubung als auch durch Verdampfung Metallmodifikationen her- 
 EMI1.1 
 wesentlich höher als die Zimmertemperatur ist, das sind die Metalle Fe, Pt, Ni u. Sb. 



   Es ist in manchen Fällen zweckmässig, die Temperatur der Auffangfläche während der Niederschlagsbildung zu ändern. Beispielsweise kann die Temperatur bei Beginn der Niederschlagsbildung eine etwas höhere sein, damit sich der Halbleiter mit dem Material der Auffangfläche inniger verbindet und der Leitungswiderstand verringert wird. Die   Auffangfläche   kann so beschaffen sein, dass bei den hier angewendeten Temperaturen keine chemische Verbindung mit dem Halbleiter eintritt. Beispielsweise kann die Niederschlagsbildung auf Graphit, Edelmetall oder einem mit Edelmetall überzogenen   Plättchen   aus unedlem Metall erfolgen. 



   Die Zerstäubung aller zur Bildung des Halbleiters verwendeten Metalle erfolgt entweder im Hochvakuum durch Verdampfung, wobei ein ziemlich gasfreier Niederschlag entsteht, oder durch Kathodenzerstäubung in Gasatmosphäre. Im zweitgenannten Falle belädt sich die Schicht mit Gasmolekülen, die unter Umständen die photoelektrische Wirksamkeit der Zelle erhöhen. Durch Wahl von Stromstärke und Spannung am Zerstäubungsgefäss ist die Kornbeschaffenheit der Schicht zu variieren, wodurch sich auch ihre Eigenschaften ändern. 



   Auf die Halbleiterschicht wird die vordere Abnehmerelektrode in üblicher Weise durch Aufstäuben von Metallpulver (Edelmetall) aufgebracht. Das Aufstäuben der Elektrode wird im selben Vakuumbzw. Gasgefäss, in dem die Halbleiterschicht hergestellt wurde, ohne Luftzutritt vorgenommen. Hiedurch ergibt sich nicht nur eine Vereinfachung der Handhabung und Zeitersparnis, sondern auch der Vorteil, dass die Halbleiterschicht nicht mit atmosphärischer Luft bzw. deren Sauerstoff in Berührung kommt und demnach nicht durch diese beeinflusst werden kann. Eine zur   Durchführung   des Verfahrens mit Kathodenzerstäubung geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   In einem Zerstäubungsgefäss a ist eine Kathode b und eine Anode c angeordnet. Die Kathode, die durch ein metallisches Selenplättehen gebildet wird, ist an einem wassergekühlten Träger d befestigt. 



  Die Anode besteht aus einer Aluminiumplatte. 



   Das als Auffangfläche dienende   Plättchen   f ist auf einer Unterlage g aus Kupfer befestigt. Diese wird mittels eines Heizkörpers h elektrisch geheizt ; zur Kontrolle der Temperatur ist ein Thermoelement   i   vorgesehen. An das Rohr i wird eine Luftpumpe zur Evakuierung angeschlossen. Seitlich der Kathode b ist eine Achse k angeordnet, auf der eine zweite Kathode m, die zur Herstellung der Abnehmerelektrode dient, drehbar befestigt ist. Sie ist mit einem Arm   n   versehen, an dessen Ende ein Eisenstück o angebracht ist, so dass. sie von aussen mittels eines Magnets gedreht werden kann. Die Drehbarkeit der Kathode m 
 EMI2.1 
 die Wand des Gefässes geführt ist. 



   Bei Beginn des Betriebes hat die Vorrichtung die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung. Nachdem   der Ralbleiterniederschlag   gebildet worden ist, wird die Kathode   m   verdreht, so dass sie sich an die Unterseite der Kathode b anlegt, worauf ihre Zerstäubung eintritt. 



   Mit der Kathode m ist ein Ring p verbunden, der gleichzeitig mit ihr verschwenkt wird und durch Abdecken des Randes der Auffangfläche verhindert, dass die obere Abnehmerelektrode bis zum Rand der Auffangfläche reicht und hiedurch mit ihr unmittelbar im Kontakt ist. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Sperrschichtphotozellen durch Aufstäuben der Halbleiterschichte, wobei zur Bildung der Halbleiterschichte Metalle verwendet werden, die schlechtleitende Modifikationen besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Selen die   Auffangfläche   auf eine Temperatur gebracht wird, die gleich oder höher als die Umwandlungstemperatur vom amorphen Zustand in den metallischen ist, im Falle der Verwendung anderer Metalle, die schlechtleitende Modifikationen besitzen, die   Auffangfläehe   auf eine niedrigere Temperatur als die Umwandlungstemperatur gebracht wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Auffangfläche während der Niederschlagsbildung geändert wird.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zur Herstellung der Halbleiterschiehte dienenden Gefäss das Material zur Bildung der Abnehmerelektrode so angeordnet ist, dass es von aussen ohne Öffnen des Gefässes in die Gebrauchsstellung gebracht werden kann. EMI2.2