DE1121241B

DE1121241B - Lichtelektrische Vorrichtung mit Bleioxydschicht als Photoleiter und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1121241B
Application number: DEG26023A
Authority: DE
Inventors: Richard Winslow Damon
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1957-12-23
Filing date: 1958-12-23
Publication date: 1962-01-04
Also published as: FR1218008A; US2898490A; GB902575A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

23. DEZEMBER 1958

4. JANUAR 1962

In der Patentanmeldung G 23900 VIIIc/21g ist die Herstellung einer lichtelektrischen Vorrichtung mit Bleioxydschicht als Photoleiter beschrieben, die aus einer elektrisch leitenden als Unterlage dienenden Schicht und einer zweiten an dieser haftenden Schicht besteht, deren Substanz im wesentlichen orthorhombisches Bleioxyd mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 10^u Ohm/cm ist.

Die Erfindung betrifft eine lichtelektrische Vorrichtung mit einer als Photoleiter dienenden ortho- ίο rhombischen Bleimonooxydschicht, die im wesentlichen aufgebaut ist aus einer Aluminiumunterlage, welche oberflächlich anodisch oxydiert ist, und auf die eine solche Metallschicht aufgebracht ist, die an der Grenzschicht mit dem Bieioxyd eine Metall-Blei-Verbindung und/oder ein Metalloxyd bildet, deren spezifischer Widerstand kleiner als 10¹⁰ Ohm/cm ist. Eine derartige lichtelektrische Vorrichtung dient insbesondere als Aufnahmeplatte für eine Röntgenstrahlen-Vidikonröhre, d. h. für die direkte Fernübertragung von Röntgenbildern.

Das geringe Gewicht, die hohe elektrische Leitfähigkeit und die hohe Durchlässigkeit des Aluminiums gegenüber Röntgenstrahlen machen es zu einem idealen Träger für eine Bleioxydhalbleiterschicht, insbesondere zur Anwendung als Aufnahmeplatte in Vidikonröhren. Es ergab sich jedoch, daß Halbleiterplatten mit Aluminiumunterlage und Bleioxydschicht in Vidikonröhren für Fernsehgeräte keine ausreichend guten Ergebnisse bei der direkten Sichtbarmachung von Röntgenbildern aufweisen. Die Bilder sind fleckig und unscharf, da das an der Grenzschicht zwischen Aluminium und Bleioxyd gebildete Aluminiumoxyd einen ungleichmäßigen und unzulässig hohen Widerstand dem Durchgang des elektrischen Stroms entgegensetzt. Es ist schwierig, die Aluminiumunterlage mit anderen Metallen zu überziehen, deren Oxyde oder Bleiverbindungen in dieser Hinsicht günstigere Eigenschaften aufweisen, da im Rahmen des Herstellungsverfahrens beträchtliche Wärme angewandt werden muß und dabei das plattierte Metall zum Ablösen von der Aluminiumunterlage neigt.

Nach der Erfindung wird dieses Problem in der Weise gelöst, daß der Aluminiumträger oberflächlich anodisch oxydiert, dann mit solchen Metallen plattiert wird, deren Metall-Blei-Verbindungen und/oder Metalloxyde verhältnismäßig hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, wodurch gleichmäßige Ergebnisse gewährleistet sind. Durch die enge Berührung mit dem auf dieser Metallschicht befindlichen orthorhombischen Bleioxyd kann sich eine relativ gut leitende Zwischenschicht ausbilden.

Lichtelektrische Vorrichtung

mit Bleioxydschicht als Photoleiter

und Verfahren zu deren Herstellung

Zusatz zur Patentanmeldung G 23900 VIIIc/21g
(Auslegeschrift 1 052 001)

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Dezember 1957 (Nr. 704 357)

Richard Winslow Damon,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Die lichtelektrische Vorrichtung mit einer als Photoleiter dienenden orthorhombischen Bleimonooxydschicht, die sich auf einer elektrisch leitenden Unterlage befindet, weist daher erfindungsgemäß eine an ihrer Oberfläche anodisierte Aluminiumunterlage, eine daran angrenzende Metallschicht und eine sich zwischen der Metallschicht und der Bleioxydoberflächenschicht befindende Zwischenschicht aus salzartigen Metallbleiverbindungen und/oder Metalloxyden mit einem spezifischen Widerstand kleiner als 10¹⁰ Ohm/cm auf. Die Metallschicht besteht vorzugsweise aus Metallen, wie Chrom, Zink, Zinn, Cadmium, Blei, Kupfer, Nickel und nichtrostendem Stahl. Diese Metalle können auf der anodisierten Oberfläche der Aluminiumunterlage in sehr dünnen Lagen ohne Gefahr des Abschälens plattiert werden. Sie bilden mit dem Bleioxyd Bleisalze bzw. Oxyde, die verhältnismäßig gut leitend sind.

Die Licht- bzw. Bildaufnahmefläche für die neue lichtelektrische Vorrichtung wird erfindungsgemäß in der Weise hergestellt, daß die Oberfläche eine Aluminiumplatte anodisiert, mit einer Metallschicht über-

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zogen und auf eine unterhalb der Verdampfungstemperatur des Bleioxyds liegende Temperatur gebracht wird, worauf eine Bleioxydschicht aufgetragen wird, die anschließend durch Temperung in die orthorhombische Modifikation umgewandelt wird. Das Aufbringen der Metallschicht auf das anodisierte Aluminium kann vorzugsweise durch Elektroplattieren erfolgen.

Die Abmessungen und die Dicke der Aluminiumunterlage werden von dem Verwendungszweck der lichtelektrischen Vorrichtung bestimmt. Bei der Anodisierung erhält man eine oxydierte Oberfläche mit schwammiger und poriger Struktur, wobei das poröse Oxyd an der Oberfläche der Unterlage fest haftet. Dann wird die anodisierte Unterlage mit dem dünnen Überzug eines Metalls elektroplattiert, dessen Ausdehnungskoeffizient dem der Aluminiumunterlage und dem Bleioxyd ähnlich ist. Chrom wird hierbei bevorzugt, jedoch sind die obenerwähnten Metalle, wie Zink, Zinn, Cadmium, Blei, Nickel, Kupfer und nichtrostender Stahl, ebenfalls geeignet.

Wie beim Verfahren des Hauptpatents wird dann die plattierte Unterlage auf eine Temperatur gebracht, die möglichst 200° C übersteigt, aber unterhalb des Verdampfungspunktes des Bleioxyds liegen soll, wobei sich die Unterlage bei herabgesetztem Gasdruck unter Gegenwart von Sauerstoff befindet. Unter diesen Bedingungen wird die plattierte Unterlage Bleioxyddampf ausgesetzt. Der Bleioxyddampf kondensiert sich auf der Unterlage sowohl in der roten wie in der gelben Modifikation des Bleioxyds. Die mit dem Bleioxyd überzogene plattierte Unterlage wird hierauf an der Luft genügend lang und auf eine genügend hohe Temperatur erhitzt, um praktisch das gesamte Bleioxyd in die gelbe Modifikation umzuwandeln. Man kann eine oder mehrere weitere Bleioxydschichten auf die erste Ablagerung aufbringen und sie erhitzen, um jede gewünschte Dicke des gelben Bleioxydüberzuges zu erzeugen.

Während des Erhitzern, zu gewissem Grade auch schon vor dem Erhitzen, bilden sich Oxyde des zur Plattierung verwendeten Metalls und Bleisalze des Plattiermetalles an der Grenzfläche zwischen dem Bleioxyd und dem Metallüberzug, der auf der Aluminiumunterlage aufplattiert ist, als Zwischenschicht aus. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, daß diese Oxyde und/oder Salze eine erheblich größere elektrische Leitfähigkeit besitzen als das Bleioxyd selbst. Es ist darüber hinaus sehr wichtig, daß die elektrische Leitfähigkeit an der Grenzfläche gleichmäßig ist. Alle diese Bedingungen werden auf Grund der vorliegenden Erfindung erfüllt. Die entstehende Auftreffscheibe, die in einer Röntgenstrahlen-Vidikonröhre für die angedeuteten Zwecke benutzt wird, liefert eine außergewöhnlich klare Wiedergabe des Bildes, das durch Röntgenstrahlung auf der Auftreffscheibe erzeugt wird. Insbesondere ein Chromüberzug, der auf einer anodisierten Aluminiumunterlage plattiert ist, liefert ein völlig klares Bild.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lichtelektrische Vorrichtung mit einer als Photoleiter dienenden orthorhombischen Bleimonooxydschicht, die sich auf einer elektrisch leitenden Unterlage befindet nach Patentanmeldung G 23900 VIIIc/21g, gekennzeichnet deren eine an ihrer Oberfläche anodisierte Aluminiumunterlage, eine daran angrenzende Metallschicht sowie eine sich zwischen der Metallschicht und der Bleioxydoberflächenschicht befindende Zwischenschicht aus salzartigen Metallbleiverbindungen und/oder Metalloxyden mit einem spezifischen Widerstand kleiner als 10¹⁰ Ohm/cm.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus Chrom, Zink, Zinn, Cadmium, Blei Kupfer, Nickel oder nichtrostendem Stahl besteht.

3. Verfahren zur Herstellung der Licht- bzw. Bildaufnahmefläche der lichtelektrischen Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche einer Aluminiumplatte anodisiert, mit einer Metallschicht überzogen und auf eine unterhalb der Verdampfungstemperatur des Bleioxyds liegende Temperatur gebracht wird, worauf eine Bleioxydschicht aufgetragen wird, die anschließend durch Temperung in die orthorhombische Modifikation umgewandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht auf die anodisierte Aluminiumunterlage durch Elektroplattieren aufgebracht wird.