DE1156897B

DE1156897B - Selengleichrichter, bei dem die Selenschicht aus mindestens zwei Teilschichten mit unterschiedlichem Zusatzstoffgehalt aufgebaut ist

Info

Publication number: DE1156897B
Application number: DES38376A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Nitsche; Dipl-Ing Ekkehard Schillmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-03-27
Filing date: 1954-03-27
Publication date: 1963-11-07
Also published as: GB794913A; GB787661A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S 38376 Vmc/21g

ANMELDETAB: 27. MÄRZ 1954

BEKANNTMACHUNe DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT :

7. NOVEMBER 1963

Das Hauptpatent 1106 424 bezieht sich auf einen Selengleichrichter, bei dem die Selenschicht aus mindestens zwei Teilschichten mit unterschiedlichem Zusatzstoffgehalt aufgebaut ist. Nach dem Hauptpatent besteht die der Sperrschicht benachbarte Schicht aus Selen mit einem Halogenzusatz und einem gleichmäßig in ihr verteilten, die Sperrschichtbildung fördernden zweiten Zusatz, z. B. Thallium, solcher Menge, daß durch die Wirkung des zweiten Zusatzes die Leitfähigkeit dieser Schicht herabgesetzt ist gegenüber der Leitfähigkeit der gleichen Schicht, wenn sie nur den Halogenzusatz enthalten würde, während die darunterliegende Schicht in an sich bekannter Weise aus Selen mit einem Halogenzusatz und einem dritten Zusatz, z. B. Tellur, solcher Menge besteht, daß durch das Zusammenwirken des Halogens und des dritten Zusatzes die Leitfähigkeit dieser Schicht erhöht ist gegenüber der Leitfähigkeit der gleichen Schicht, wenn sie nur den Halogenzusatz enthalten würde. Mit einer solchen Wahl der Zusätze wird den einander im allgemeinen widerstrebenden Forderungen nach guter Sperrfähigkeit und geringem Durchlaßwiderstand des Gleichrichters dadurch Rechnung getragen, daß einerseits der sperrfähigkeitsfördernde Zusatz mit seiner widerstandserhöhenden Wirkung nur in der sperrschichtnahen Teil-Selenschicht eingebaut ist, andererseits ein relativ niedriger Durchlaßwiderstand dieser Schicht durch gleichzeitige Verwendung von Halogen und eine hohe Leitfähigkeit des restlichen Halbleiterkörpers durch einen geeigneten weiteren Zusatzstoff neben Halogen erreicht ist.

Die Weiterbildung des Selengleichrichters nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die untere Selenschicht einen Halogenzusatz von etwa 10 bis 80 · 10~³ Atomprozent, bezogen auf Selen, enthält und daß das Verhältnis der Zahl der Atome des dritten Zusatzstoffes zu der des Halogenzusatzes 0,01 bis 0,9, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 beträgt. Durch Einhaltung der angegebenen Beziehungen zwischen den Konzentrationen der Zusatzstoffe relativ zum Selen und zueinander wird ein Gleichrichter mit besonders geringem differentiellem Widerstand der unteren Selenschicht erhalten, und zwar bei Verwendung eines relativ geringen Halogenzusatzes, was für die Sperrfähigkeit des Gleichrichters von wesentlicher Bedeutung ist.

Die angegebenen Atomprozentsätze des Halogens relativ zum Selen entsprechen bei Chlor Gewichtsprozentsätzen von 5 bis 40 · ΙΟ"³, bei Brom von 10 bis 80 · ΙΟ"³ und bei Jod von 18 bis 140 · 10~³.

Durch Anwendung der Erfindung ist es z. B. gelungen, ohne Beeinträchtigung der Sperrfähigkeit des Gleich-Selengleichrichter, bei dem die Selenschicht aus mindestens zwei Teilschichten

mit unterschiedlichem Zusatzstoffgehalt

aufgebaut ist

Zusatz zum Patent 1106 424

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Erich Nitsche, Berlin-Siemensstadt, und Dipl.-Ing. Ekkehard Schillmann, Berlin-Dahlem, sind als Erfinder genannt worden

richtersystems, insbesondere auch bei hohen Sperrspannungen von z. B. 30 bis 35 V, den differentiellen Widerstand in Durchlaßrichtung von etwa 3 auf etwa 1,4 Ω cm² herabzusetzen.

Als dritte Zusatzstoffe, die in der Selenschicht unterhalb der der Sperrschicht benachbarten Selenschicht enthalten sind, eignen sich vor allem die Metalle Antimon, Wismut, Zinn, Tellur, Thallium, Indium, Gallium, Eisen, Cer und/oder die Nichtmetalle Arsen oder Schwefel und Legierungen oder Verbindungen derselben. Diese Stoffe werden mit Vorteil dem schmelzflüssigen Selen bei etwa 250 bis 400° C beigegeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Selengleichrichter, bei dem die Selenschicht aus mindestens zwei Teilschichten mit unterschiedlichem Zusatzstoffgehalt aufgebaut ist und die der Sperrschicht benachbarte Schicht aus Selen mit einem Halogenzusatz und einem gleichmäßig in ihr verteilten, die Sperrschichtbildung fördernden zweiten Zusatz solcher Menge besteht, daß durch die Wirkung des zweiten Zusatzes die Leitfähigkeit dieser Schicht herabgesetzt ist gegenüber der Leitfähigkeit der gleichen Schicht, wenn sie nur den Halogenzusatz enthalten würde, und bei dem die darunterliegende Schicht aus Selen

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mit einem Halogenzusatz und einem dritten Zusatz solcher Menge besteht, daß durch das Zusammenwirken des Halogens und des dritten Zusatzes die Leitfähigkeiit dieser Schicht erhöht ist gegenüber der Leitfähigkeit der gleichen Schicht, wenn sie nur den Halogenzusatz enthalten würde, nach Patent 1106424, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Selenschicht einen Halogenzusatz von etwa 10 bis 80 · 10~³ Atomprozent, bezogen auf Selen, enthält und daß das Verhältnis der Zahl der Atome des dritten Zusatzstoffes zu der des Halogenzusatzes 0,01 bis 0,9, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 beträgt.

2. Selengleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dritte Zusatzstoffe die Metalle Antimon, Wismut, Zinn, Tellur, Thallium, Indium, Gallium, Eisen, Cer und/oder die Nichtmetalle Arsen oder Schwefel und Legierungen oder Verbindungen derselben in der Selenschicht unterhalb der der Sperrschicht benachbarten Selenschicht enthalten sind.

3. Verfahren zur Herstellung eines Selengleichrichters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der diitte Zusatzstoff dem schmelzflüssigen Selen bei einer Temperatur von etwa 250 bis 400° C beigegeben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 820 318;
schweizerische Patentschrift Nr. 225 868.