DE1273083B - Verfahren zum Herstellen photoempfindlicher Koerper - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIl

Deutsche Kl.: 21g-29/10

Nummer: 1 273 083

Aktenzeichen: P 12 73 083.5-33 (N 18124)

Anmeldetag: 5. April 1960

Auslegetag: 18. Juli 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen gepreßter und gesinterter photoempfindlicher Körper für Photozellen. Solche photoempfindlichen Körper für Photozellen sind mit mindestens zwei Elektroden versehen, und die elektrische Impedanz, insbesondere der elektrische Widerstand im photoempfindlichen Körper zwischen diesen Elektroden ändert, insbesondere verringert sich unter der Einwirkung auffallender elektromagnetischer oder korpuskularer Strahlung.

Obgleich bereits viele photoempfindliche Stoffe, wie z. B. die Chalkogenide, d. h. die Sulfide, Selenide und Telluride, von Metallen wie Kadmium, Blei, Quecksilber, Zink usw. bekannt sind und die Photozelle auch bereits lange als ein besonders nützliches Schaltelement mit mancherlei Anwendungsmöglichkeiten betrachtet wird, ist das Verwendungsgebiet der Photozelle bisher verhältnismäßig beschränkt infolge der hohen Herstellungskosten und der meist unzweckmäßigen Gestalt und Abmessungen der verfügbaren Photozellen. Trotz manchen Versuchen ist es noch nicht gelungen, ein geeignetes einfaches und insbesondere auch reproduzierbares Verfahren zu finden zur Massenfertigung von Photozellen mit zweckmäßiger Gestalt und zweckmäßigen Abmessungen, mit einer hohen Photoempfindlichkeit, mit der eine hohe Impedanz bzw. ein hoher Widerstand bei Abwesenheit von Strahlung verbunden ist, und mit einer hohen Leistungsbelastbarkeit der Zelle je Einheit des Rauminhalts des verwendeten photoempfindlichen Materials.

Es sind bereits viele Verfahren zur Herstellung von Photozellen bekannt. Es ist bereits vorgeschlagen worden, in Photozellen Einkristalle von Kadmiumsulfid zu verwenden, die dadurch hergestellt wurden, daß in einem Quarzrohr Kadmiumdampf mit Schwefelwasserstoff zur Reaktion gebracht wurde, wobei sich in einem kälteren Teil des Rohres Einkristalle von Kadmiumsulfid absetzen. Die so erzielten Einkristalle weisen jedoch untereinander große Unterschiede in der Gestalt, der Photoempfindlichkeit und im Dunkelwiderstand (d. h. dem Widerstand zwischen den Elektroden in Abwesenheit von Strahlung) auf. Zum Erreichen einer guten Reproduzierbarkeit und einer optimalen Photoempfindlichkeit bei einem geeigneten hohen Dunkelwiderstand ist es im allgemeinen und z. B. auch bei Kadmiumsulfid erforderlich, in das Kristallgitter des photoempfindlichen Stoffes geeignete Aktivatoren in sehr genau innerhalb bestimmter Grenzen zu haltenden niedrigen Anreicherungen, die meist weniger als 10~² Atomprozent je Molekül Cds betragen, einzubauen. Ein derartiges Verfahren zum Herstellen photoempfindlicher
Körper

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Martinus Antonius Maria Bakker,

Adrianus Baudoin,

Johannes Christian Duran,

Hendrik Albertus van der Spek, Eindhoven

(Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 9. April 1959 (237 974)

Aktivierungsverfahren, das im allgemeinen eine Temperaturbehandlung erfordert, läßt sich jedoch nicht auf eine einfache reproduzierbare Weise in die Herstellung von Einkristallen einfügen. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, photoempfindliche Körper z. B. dadurch aus Bleisulfat herzustellen, daß eine photoempfindliche Schicht aus einer chemischen Lösung auf einem Träger niedergeschlagen oder auf ihn aufgedampft wird. Mit Rücksicht auf diese letzteren Verfahren wurde auch bereits vorgeschlagen, von einem Trägerkörper mit verhältnismäßig großer Oberfläche auszugehen, auf diesem zunächst ein geeignetes Elektrodenlinienmuster anzubringen und dann die photoempfindliche Schicht aufzudampfen oder niederzuschlagen, wonach aus diesem Ganzen

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mehrere kleinere Einheiten gestanzt werden, die ge- seitigen Unterschiede der photoempfindlichen Eigensondert in Photozellen Verwendung finden können. schäften zwischen den so behandelten Körpern sehr Ganz abgesehen davon, daß diese Verfahren eine ver- groß werden.

hältnismäßig kostspielige Apparatur erfordern und Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein an sich für Massenfertigung weniger geeignet sind, ist 5 von den obenerwähnten Nachteilen der bekannten die nach diesem Verfahren auf einfache Weise zu er- Verfahren freies Verfahren zum Herstellen von gezielende reproduzierbare Photoempfindlichkeit im all- preßten und gesinterten photoempfindlichen Körpern gemeinen verhältnismäßig niedrig, wodurch man hau- für Photozellen zu schaffen, das sich für die Massenfig gezwungen ist, die Abmessungen der Photozelle fertigung eignet, sich wirtschaftlich durchführen läßt, unzweckmäßig groß zu wählen, um die für die prak- io viel Freiheit für eine zweckmäßige Bemessung und tischen Anwendungen erwünschten photoempfind- Gestaltung des Körpers und der Photozelle gibt und liehen Eigenschaften erhalten zu können. Außerdem sich insbesondere zum Herstellen kleiner Körper für ist eine reproduzierbare Aktivierungsbehandlung, kleine Photozellen eignet.

unter anderem durch die Anwesenheit der Elektro- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geden, schwer durchführbar, und es ist die Stanz- 15 löst, daß zunächst aus einem photoempfindlichen Pulbearbeitung mit Rücksicht auf die Haftung am Trä- ver ein Ausgangskörper gepreßt wird, der durch eine ger, insbesondere, wenn man kleine Zellen erhalten Temperaturbehandlung gesintert und dann durch eine will, weniger geeignet. Auch wurde bereits vor- Säge- oder Schleifbehandlung in die herzustellenden geschlagen, photoempfindliche Körper dadurch her- photoempfindlichen Körper unterteilt wird, zustellen, daß photoempfindliche Körper mit Hilfe 20 Es sei hier bemerkt, daß es an sich bekannt war, eines organischen Bindemittels oder durch eine Preß- auf einen stabilen Träger aufgedampfte oder auf- und Sinterbehandlung ohne Verwendung eines Binde- gespritzte dünne photoempfindliche Schichten zumittels, zu einem Körper der erwünschten Gestalt ver- sammen mit dem Träger zu zerteilen, wobei der Träeinigt werden. Zwar sind diese Verfahren geeignet, ger die bei der Zerteilung auftretenden Kräfte aufweil sie eine große Freiheit in der Gestaltung zulassen 25 nimmt.

und die photoempfindlichen Körper unmittelbar in Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird vorder für die Phötozelle gewünschten Form ergeben, zugsweise der Ausgangskörper durch die Preß- und aber sie sind mit anderen ernsthaften Nachteilen Sinterbehandlung in die Form eines dünnen Streifens verknüpft. Diese Verfahren sind z. B. weniger geeig- gebracht, aus dem durch Säge- oder Schleif arbeiten net zur Herstellung sehr kleiner Photozellen. Das 30 nur in einer Schnittebene mit der Streifenoberfläche, zuerst erwähnte Verfahren hat außerdem noch den vorzugsweise senkrecht zu dieser, die photoempfind-Nachteil, daß die Photoempfindlichkeit des Körpers liehen Körper mit der erwünschten Gestalt hergestellt in bezug auf diejenige des Ausgangspulvers durch das werden. Durch die Wahl der Dicke des Streifens wird Vorhandensein des Bindemittels erheblich herab- bereits eine Abmessung des endgültigen photoempgesetzt wird, während die Zelle durch Nachwirkung 35 findlichen Körpers bestimmt.

des Bindemittels im Lauf der Zeit eine Änderung er- Das Verfahren nach der Erfindung ergibt unter fährt. Beim zuletzt erwähnten Verfahren ohne die anderem den Vorteil, daß es eine einfache und genaue Verwendung des Bindemittels werden durch die Preß- Aktivierungsbehandlung zuläßt, indem die Aktiviebehandlung die photoempfindlichen Eigenschaften rung, d. h. der Zusatz der Aktivatoren und auch die der Körner stark beeinträchtigt. Diese Eigenschaften 40 Temperaturbehandlung zum Aufnehmen der Aktivalassen sich zwar durch eine Nachbehandlung auf toren, vor der Preßbehandlung erfolgen kann, wobei hoher Temperatur, z. B. zwischen 500 und 1000° C, die photoempfindliche Substanz noch als Pulver vorbei der die photoempfindlichen Körner zusammen- handen ist. Vorzugsweise wird dann auch bei Anwengesintert werden, teilweise wiedergewinnen, aber dung der Erfindung von einem bereits aktivierten diese Temperaturbehandlung hat wiederum bedeu- 45 photoempfindlichen Pulver ausgegangen, obgleich es tende Nachteile und Bedenken zur Folge. Zum Er- im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, die halten einer hohen Photoempfindlichkeit bei geeig- Aktivatoren nach der Preßbehandlung, jedoch vor netem Dunkelwiderstand ist es nämlich sehr wichtig, der Sägebehandlung zuzusetzen oder die zum Aufdaß die photoempfindliche Substanz oder der photo- bauen der Aktivatoren erforderliche Temperaturempfindliche Körper möglichst wenig verunreinigt 50 behandlung nach dem Preßvorgang durchzuführen wird, wenn sie bzw. er noch auf eine hohe Tempera- oder wenigstens teilweise mit dem Sintervorgang zu tür erhitzt werden muß, denn dabei könnten diese kombinieren. Die Aktivierung ist bei polykristallinem Verunreinigungen eingebaut werden. Bei der Preß- Material im allgemeinen viel leichter durchführbar bearbeitung, die der Temperaturbehandlung voran- als bei einem einkristallinen Material. Dadurch, daß geht, ist der photoempfindliche Körper in allseitiger 55 beim Verfahren nach der Erfindung zunächst ein Berührung mit der Presse, die im allgemeinen eine Ausgangskörper gebildet wird, aus dem viele Einzelernsthafte Quelle von Verunreinigungen bildet. Die körper herstellbar sind, und die Nachbehandlung auf Gefahr und das Ausmaß der Verunreinigungen ist hoher Temperatur der Säge- oder Schleifbewirkung dabei um so größer, je kleiner die Querabmessungen vorangeht, ergibt sich der weitere wichtige Vorteil, bei gegebener Dicke des Körpers sind. Weiter erweist 60 daß die Gefahr und das Ausmaß der Verunreinigung es sich bei dieser Temperaturbehandlung als sehr durch die Preßflächen viel geringer ist als beim bewichtig, daß jeder photoempfindliche Körper die Ein- kannten Preß- und Sinterverfahren, bei dem jeder wirkung der Temperatur und der Atmosphäre, in der der photoempfindlichen Körper allseitig mit den Preßdie Behandlung erfolgt, in genau gleicher Weise er- flächen in Berührung kommen würde, während beim fährt. In der Praxis ist es jedoch nahezu undurchführ- 65 Verfahren nach der Erfindung die Säge- oder Schleifbar, größere Zahlen solcher Zellen derart im Er- bearbeitung keine wirksame Quelle von Verunreinihitzungsraum anzuordnen, daß diese Bedingungen gungen bilden kann, indem die photoempfindlichen erfüllt werden, wodurch in der Praxis die gegen- Eigenschaften durch die Säge- oder Schleifbearbei-

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tung praktisch nicht beeinträchtigt werden und eine nachdem diese Bearbeitung bei der Herstellung von Nachbehandlung bei hoher Temperatur nach der Transistoren und Kristalldioden bereits bekannt war, Säge- oder Schleif bearbeitung sich erübrigt. Dadurch, schon deshalb nicht auf der Hand lag, weil die Bedindaß beim Verfahren nach der Erfindung die Sinter- gungen für die beiden Fälle völlig verschieden sind, behandlung am Ausgangskörper durchgeführt wird, 5 Bei der Herstellung von Photozellen steht z. B. das ergibt sich der weitere wichtige Vorteil, daß durch Ausgangsmaterial als Pulver zur Verfügung, so daß eine einfache Einrichtung eine gleichmäßige Einwir- es bei Anwendung der Preß- und Sintertechnik auf kung der Temperatur und der Atmosphäre auf nahezu der Hand liegt, die Körper unmittelbar in die für ihre den ganzen Ausgangskörper verwirklichbar ist, wo- Verwendung erwünschte Form zu bringen, während durch die aus dem Ausgangskörper herzustellenden io bei der Herstellung von Transistoren und Kristallphotoempfindlichen Körper praktisch keine Unter- dioden das Ausgangsmaterial infolge der erforderschiede in den photoempfindlichen Eigenschaften auf- liehen Vorbehandlung, z. B. der Reinigung und der zuweisen brauchen. Die Wahl einer genau gleichen Gestaltung in Einkristallform, in Form großer Stäbe Anordnung für die unterschiedlichen Ausgangskörper zur Verfügung steht, so daß für diesen Zweig der ermöglicht auch ein hohes Maß der Reproduzierbar- 15 Technik eine Unterteilung in kleinere Körper notkeit der photoempfindlichen Eigenschaften dieser Kör- wendig ist.

per. Weil das Verfahren nach der Erfindung außer- Außerdem schafft die Erfindung die Möglichkeit dem viel Freiheit in der Gestaltung und der Wahl der erheblicher Vereinfachung bei der Anbringung der Abmessungen ergibt, läßt sich gemäß einer Weiter- Elektroden auf dem photoempfindlichen Körper. Bebildung der Erfindung die Reproduzierbarkeit noch 20 kanntlich ist die Anbringung der Elektroden eine dadurch steigern, daß die Photoempfindlichkeit des sehr kritische Bearbeitung, weil die Photoempfind-Ausgangskörpers nach dem Sintern gemessen wird lichkeit der Photozelle nicht nur von der Güte des und je nach dem Ergebnis dieser Messung der Ab- photoempfindlichen Materials und von der zwischen stand zwischen den Elektroden und bzw. oder die den Elektroden angelegten Spannung, sondern auch Abmessungen der Elektroden, z. B. ihre Länge, so 25 von der Länge der Elektroden und insbesondere von gewählt werden, daß sich eine Photozelle mit einer dem Abstand der Elektroden voneinander abhängig Photoempfindlichkeit innerhalb der erwünschten ist, wobei die Photoempfindlichkeit der Zelle von die-Grenzen ergibt. Die Erfindung liefert weiter die über- ser letzten Größe sogar umgekehrt quadratisch abraschende Erkenntnis, daß gepreßte und gesinterte hängig ist. Die Anbringung der Elektroden erfolgt Körper, sogar wenn sie in Form sehr dünner Strei- 30 daher vorzugsweise mittels einer sehr genauen Bearfen mit einer Dicke von 1 mm oder weniger vor- beitung, wie Aufdampfen, wodurch sich scharf behänden sind, und sogar wenn diese Körper aus einem grenzte Elektroden ergeben, was die zulässige Spanspröden Material, wie z. B. Kadmiumsulfid und nung zwischen den Elektroden erhöht. Gemäß einer Kadmiumselenid, bestehen, sich ausgezeichnet durch Weiterbildung der Erfindung läßt sich die Anbringung eine Säge- oder Schleifbehandlung unterteilen lassen, 35 der Elektroden beim Verfahren nach der Erfindung wobei genau begrenzte und scharf definierte Säge- dadurch erheblich vereinfachen, daß vor der Sägeoder Schleifflächen erhalten werden. Vorzugsweise oder Schleifbearbeitung auf den Ausgangskörper ein findet eine Säge- oder Schleifbearbeitung Anwen- Elektrodenlinienmuster vorzugsweise durch Aufdung, bei der ein dünner langgestreckter Streifen oder dampfen angebracht wird, das bei der Säge- oder Draht, gegebenenfalls in Verbindung mit einem 40 Schleifbearbeitung mit unterteilt wird, und zwar so, Schleifmittel, wie einer Schleiffiüssigkeit oder Schleif- daß die durch die Säge- oder Schleifbearbeitung erpaste, an der betreffenden Schneidestelle in bezug auf haltenen photoempfindlichen Körper bereits das für den Ausgangskörper eine Hin- und Herbewegung die Zelle erwünschte Elektrodensystem aufweisen. Es durchführt. Zur Versteifung und Festsetzung des ist z. B. auf einfache Weise möglich, auf einem Ausgangskörpers während der Säge- oder Schleif- 45 streifenförmigen Ausgangskörper in dem für die Elekbearbeitung wird vorzugsweise der Ausgangskörper troden gewünschten Abstand voneinander zwei vor dieser Bearbeitung mit einem Wachs- oder Harz- parallel verlaufende Elektrodenlinien anzubringen Überzug versehen und in diesem Zustand auf einem und dann den Streifen durch eine Anzahl paralleler Träger angeordnet. Nach der Säge- oder. Schleif- Säge- oder Schleifbearbeitungen in einer von der bearbeitung ist dieser Wachs- oder Harzüberzug ein- 5° Längsabmessung der Elektrodenlinien abweichenden fach zu beseitigen, z. B. dadurch, daß er mit einem Richtung, vorzugsweise senkrecht zur Längsabmesgeeigneten Lösungsmittel aufgelöst wird. Die Erfin- sung, ζ. B. im gleichen Abstand voneinander, in dung ist jedoch keineswegs auf diese Form einer mehrere photoempfindliche Körper der erwünschten Säge- und Schleifbearbeitung beschränkt. Es ist z. B. Form zu unterteilen. Hierbei ergibt sich eine Anzahl auch möglich, das Durchschneiden mit Hilfe eines 55 kleinerer blockförmiger photoempfindlicher Körper, sich ständig in der gleichen Richtung fortbewegenden die je auf einer ihrer Seiten in geringem Abstand von-Drahtes, der selber die Schleifmasse trägt oder in einander die beiden Elektrodenschichten aufweisen. Verbindung mit einer Schleifpaste oder Schleifflüssig- Eine gesonderte Aufdampfbehandlung jedes der Körkeit Anwendung findet, oder mit Hilfe einer schnell per erübrigt sich dadurch, und das Maß der Reprodrehenden Scheibe durchzuführen, deren Umfang die 60 duzierbarkeit wird erhöht. Aufgedampfte Schichten durchzuschneidende Stelle berührt. Die betreffenden sind jedoch äußerst dünn, und zwar in der Größen-Säge- und Schleifbearbeitungen sind an sich bereits Ordnung eines Mikrons, wodurch die Wärmeableitung bekannt, z. B. zur Herstellung von Halbleiterkörpern aus dem photoempfindlichen Körper schlecht ist, so für Transistoren und Kristalldioden, und diese Ver- daß die bekannten Zeilen meist eine verhältnismäßig fahren werden hier denn auch nicht näher erläutert. 65 geringe Leistungsbelastbarkeit aufweisen. Die Form In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß die der durch ein solches Verfahren erhaltenen photo-Anwendung dieser Säge- und Schleifbearbeitung auf empfindlichen Körper und des auf ihnen angebrachgesinterte Körper zum Herstellen von Photozellen, ten Elektrodensystems bringt jedoch weiter den Vor-

wünschtes Elektrodensystem aufweisen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist dies sehr zweckmäßig dadurch möglich, daß auf dem Streifen mehr als zwei parallel verlaufende Elektrodenlinien an-5 gebracht werden, wodurch sich mindestens eine Elektrodenlinie im mittleren Teil der Streifenoberfläche befindet, wonach bei der Säge- oder Schleifbehandlung die erwähnte mittlere Elektrodenlinie bzw. die erwähnten mittleren Elektrodenlinien in der

mindestens eine weitere Säge- oder Schleifbearbeitung in einer anderen Richtung, vorzugsweise senkrecht zu den Elektrodenlinien, weiter unterteilt wird.

Fig. 1 stellt die Streifenoberfläche vor der Sägebearbeitung und nach der Anbringung der Elektroden dar. Der Streifen ist auf der Oberseite nahezu völlig durch vier dünne parallel verlaufende aufgedampfte Goldschichten 1 bedeckt. Die Dicke einer

teil mit sich, daß eine Photozelle erzielbar ist, die eine
gute Wärmeableitung und somit eine hohe Leistungsbelastbarkeit aufweist.

Die Erfindung wird jetzt an Hand eines in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Ausgangskörper in Form eines Streifens, auf dem ein Elektrodenlinienmuster angebracht ist;

F i g. 2 zeigt schematisch im Schnitt eine Einrich- io Längsrichtung auch durchgesägt oder durchgeschlif-

tung für die Säge- und Schleifbearbeitung. fen wird bzw. werden und wonach der Streifen durch

Für das photoempfindliche Ausgangsmaterial ist
eine Wahl aus den bekannten photoempfindlichen
Stoffen möglich, die vierfach auch durch die beabsichtigte Verwendung der Photozelle bestimmt wird. 15
Im allgemeinen sind die Chalkogenide, d. h. die Sulfide, Selenide und Telluride der Metalle, wie z. B.
Kadmium, Zink, Blei, Quecksilber, besonders geeignet. Im vorliegenden Fall wurde vom pulvrigen Kadmiumsulfid ausgegangen, das zuvor dadurch aktiviert 20 aufgedampften Schicht ist etwa 0,5 μ. An Stelle von

war, daß es mit etwa 2 ■ 10 ~⁴ Grammatom Cu und Gold können auch andere Materialien, z. B. Silber

etwa 2 · 10~⁴ Grammatom Ga je Grammolekül Cds und Indium, Verwendung finden. Die aufgedampften

aktiviert war, wonach das Gemisch einige Stunden Schichten 1 lassen auf dem Kadmiumsulfidstreifen

lang in der H₂S-Atmosphäre auf 800° C erhitzt drei parallel verlaufende Bahnen 2 mit einer Breite wurde. Hierdurch ergab sich ein besonders empfind- 25 von 0,25 mm frei. Jetzt wird der Streifen in der

liches Kadmiumsulfidpulver. Längsrichtung längs den gestrichelten Linien 3 durch-

Es sei jedoch bemerkt, daß ein photoempfindliches gesägt oder durchgeschliffen. Dies kann auf einfache Pulver auch mit anderen Aktivatoren, wie z. B. Silber Weise mit einer Anordnung erfolgen, die schematisch und den Halogenen, erhalten werden kann, während in F i g. 2 dargestellt ist. Der photoempfindliche Streiweiter die Zeit und die Temperatur der Nacherhitzung 30 fen 4 mit dem Elektrodenraster 1 wird zu diesem innerhalb weiter Grenzen veränderbar sind. Aus Zweck mit einer Wachsschicht 5 überzogen und auf diesem Ausgangspulver wurde mit einem Preßdruck einem Träger 6 angebracht. Diesem Träger 6 gegenvon 5 t/dm² ein Ausgangskörper in Form eines dünnen über sind zwei Stahlsägeblätter 7 mit Hilfe eines Streifens mit den Abmessungen 33 X 11 Xl mm³ Distanzgliedes 8 in einer Wanne 9 angeordnet, die mit gepreßt. Für die Gleichmäßigkeit der photoempfind- 35 einem Siliciumcarbid enthaltenden Öl 10 gefüllt ist. liehen Eigenschaften auf der ganzen Streifenober- Die Sägestreifen 7 sind z. B. 100 μ dick. Der Träger fläche ist es wichtig, auf der ganzen Oberfläche einen mit dem photoempfindlichen Streifen wird jetzt an gleichmäßigen Preßdruck anzulegen. Dies ist mit die Sägeblätter 7 angelegt, die den Streifen auf der Streifen mit einer Oberfläche von weniger als 10 cm², ganzen Länge der gestrichelten Linien 3 berühren, wobei die Dicke des Streifens vorzugsweise zwischen 40 Jetzt wird dem aus der Wanne 9 und der Sägeblatt-0,1 und 3 mm liegt, einfach erreichbar. Außerhalb anordnung 7, 8 bestehenden Ganzen eine Hin- und dieser Grenzen sind jedoch auch gute Ergebnisse Herbewegung senkrecht zur Zeichenebene erteilt, erzielbar, wenn höhere Anforderungen an das Preß- wodurch der Streifen gleichzeitig längs den zwei geverfahren gestellt werden. Eine Anzahl solcher Strei- strichelten Linie 3 durchgesägt wird. Wie aus der fen werden jetzt hintereinander in einem Quarzrohr 45 Fig. 2 hervorgeht, wird die Säge- oder Schleifbearso angeordnet, daß die Streifenoberflächen senkrecht beitung an der von der mit dem Elektrodenmuster zur Längsachse des Quarzrohres verlaufen, und in bedeckten Seite abgekehrten Seite des Körpers andieser Anordnung einer Sinterbehandlung unter- gefangen und wird die mit dem Elektrodenlinienworfen, bei der das Quarzrohr etwa 1 Stunde lang muster 1 bedeckte Seite erst am Ende der Bearbeiauf 900° C in einem Ofen erhitzt wird, wobei Stick- 50 rung durchgesägt oder durchgeschliffen. Hierdurch stoff durch das Quarzrohr hindurchgeführt wird. Die wird verhütet, daß sich das Elektrodenmaterial über Temperatur und die Dauer einer solchen Sinter- den Säge- oder Schleifschnitt ausbreitet. Nach dieser behandlung läßt sich innerhalb weiter Grenzen Sägebearbeitung wird der Trägerkörper 6 in bezug ändern. Für Kadmiumsulfid können z. B. Sintertempe- auf die Sägeblätter um 90° gedreht und wird die raturen von 500 bis 1000° C Anwendung finden, mit 55 Sägeblattanordnung 7, 8 durch eine andere mit einer der Maßgabe, daß die Sinterzeit um so länger sein größeren Anzahl von Sägeblättern 7 und geeigneten soll, je niedriger die Temperatur ist. Als Sinter- Distanzgliedern 8 ersetzt, um den Streifen in einer atmosphäre wird vorzugsweise eine nichtoxydierende Richtung senkrecht zu den Elektrodenlinien 1 weiter Atmosphäre gewählt, z. B. Stickstoff, oder eine durch eine Vielzahl von Sägeschnitten, deren einige schwefelhaltige Atmosphäre, z.B. H₂S-Dampf, welche 60 in Fig. 1 durch gestrichelte Linien 11 angegeben die Zersetzung der photoempfindlichen Substanz noch sind, zu unterteilen. Nach der Säge- oder Schleifverhüten kann. Wenn noch eine weitere Aktivierung bearbeitung wird die Wachsschicht wieder durch eine erwünscht ist, können der Atmosphäre Aktivatorgase Behandlung in Trichloräthylendampf entfernt.
oder -dämpfe zugesetzt werden. Auf diese Weise wurden aus dem Streifen mit den Auf dem so erhaltenen Streifen wird jetzt ein ge- 65 vorstehend erwähnten Abmessungen dreimal 30 eigneres Elektrodenlinienmuster angebracht, das bei = 90 blockförmig gesinterte photoempfindliche der nachfolgenden Säge- oder Schleifbehandlung auch Körper 12 hergestellt, deren eine Seite nahezu völlig in kleinere Einheiten unterteilt wird, die je ihr er- durch zwei Elektrodenschichten bedeckt war. Dieses

Säge- und Schleifverfahren erlaubt es, gleichzeitig mehrere solcher Streifen durchzusägen. Mit Rücksicht auf die Anwendung eines streifenförmigen photoempfindlichen Ausgangskörpers nach Fig. 1 sei noch bemerkt, daß es auch möglich ist, von einem blockförmigen Ausgangskörper auszugehen und aus diesem blockförmigen Ausgangskörper zunächst Streifen mit der in Fig. 1 dargestellten Form zu sägen und diese dann, ähnlich wie vorstehend beschrieben, weiterzubehandeln. Dieses Verfahren ist jedoch schwieriger, und deshalb wird ein streifenförmiger Ausgangskörper bevorzugt.

Die so erzielten blockförmigen gesinterten photoempfindlichen Körper mit der erwähnten Elektrodengestaltung eignen sind insbesondere zur Verwendung in einer Photozelle mit guter Wärmeableitung und somit einem hohen Grad von Belastbarkeit.

Bei einem nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten photoempfindlichen Körper mit den Abmessungen 3X1X1 mm³ und einem Elektrodenabstand von 0,25 mm war gut reproduzierbar ein Dunkelwiderstand von einigen 1000 ΜΩ, ein Hellwiderstand bei einer Bestrahlung von 50 Lux durch einen auf 2700⁰K erhitzten Wolframkörper zwischen 10 und 100 kQ erreichbar. Er läßt sich bei geeigneter Montierung mit einigen hundert Milliwatt belasten.

Selbstverständlich ist es in Abänderung des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens auch möglich, das Elektrodenlinienmuster zum Teil auf der einen und zum Teil auf der anderen Seite des streifenförmigen Ausgangskörpers anzubringen oder die Elektroden erst nach der Säge- bzw. Schleifbearbeitung auf den Körper aufzubringen.

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Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von gepreßten und gesinterten photoempfindlichen Körpern für Photozellen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus einem photoempfindlichen Pulver ein Ausgangskörper gepreßt wird, der durch eine Temperaturbehandlung gesintert und dann durch eine Säge- oder Schleifbehandlung in die herzustellenden photoempfindlichen Körper unterteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskörper durch die Preß- und Sinterbehandlung in die Form eines dünnen Streifens gebracht wird, aus dem durch Säge- oder Schleifbearbeitungen ausschließlich in einer Schnittebene mit der Oberfläche des Streifens, vorzugsweise senkrecht zur Streifenoberfläche, die photoempfindlichen Körper der erwünschten Gestalt hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet, daß vor der Säge- oder Schleifbearbeitung auf dem Ausgangskörper ein Elektrodenlinienmuster angebracht wird, das bei der Säge- oder Schleifbearbeitung ebenfalls unterteilt wird, und zwar derart, daß die durch die Sägeoder Schleif bearbeitung erhaltenen photoempfindlichen Körper bereits das für die Photozelle gewünschte Elektrodensystem aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem streifenförmigen Ausgangskörper in dem für die Elektroden erwünschten Abstand voneinander zwei parallel verlaufende Elektrodenlinien angebracht werden und daß dann der Streifen durch eine Anzahl paralleler Säge- oder Schleifbearbeitungen in einer von der Längsabmessung der Elektrodenlinien abweichenden Richtung, vorzugsweise senkrecht zur Längsabmessung, in eine Anzahl photoempfindlicher Körper mit einer für die Photozelle gewünschten Gestalt unterteilt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem streifenförmigen Ausgangskörper mindestens drei parallel verlaufende Elektrodenlinien angebracht werden, wodurch sich mindestens eine Elektrodenlinie im mittleren Teil der Streifenoberfläche befindet, wonach bei der Säge- oder Schleifbehandlung die erwähnte mittlere Elektrodenlinie bzw. die erwähnten mittleren Elektrodenlinien in der Längsrichtung durchgesägt oder durchgeschliffen werden und der Streifen durch mindestens eine weitere Säge- oder Schleifbearbeitung in einer anderen Richtung, vorzugsweise senkrecht zu den Elektrodenlinien, weiter unterteilt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säge- oder Schleifbearbeitung an der von der mit dem Elektrodenlinienmuster bedeckten Seite abgekehrten Seite des Ausgangskörpers angefangen wird und daß die mit dem Elektrodenlinienmuster bedeckte Seite erst am Ende der Bearbeitung durchgesägt oder durchgeschliffen wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenlinienmuster durch Aufdampfen angebracht wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß photoempfindliches Pulver verwendet wird, das bereits vor der Preß- und Sinterbehandlung aktiviert worden ist.

9. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sintervorgang die Photoempfindlichkeit des Ausgangskörpers gemessen wird und daß nach diesem Meßergebnis der gegenseitige Abstand und/oder die Abmessungen der Elektroden gewählt werden.

10. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säge- und Schleifbearbeitung Anwendung findet, die daraus besteht, daß einem dünnen langgestreckten Streifen oder Draht, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Schleifmittel, an der betreffenden zu durchschneidenden Stelle eine Hin- und Herbewegung in bezug auf den Ausgangskörper erteilt wird.

11. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskörper vor der Schleif- oder Sägebearbeitung in eine Wachs- oder Harzschicht aufgenommen und in diesem Zustand auf einem Träger angebracht wird.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen mit einer Oberfläche kleiner als 10 cm² gebildet wird.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

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ein Streifen mit einer Dicke zwischen 0,1
3 mm gebildet wird.

14, Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoempfindliche Substanz aus einem Chalkogenid verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoempfindliche Substanz aus Kadmiumsülfid verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoempfindliche Substanz aus Kadmiumselenid verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 641081, 893 563; britische Patentschrift Nr. 546 611; USA.-Pätentschriften Nf. 2 651700, 2 654 819.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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