DE737089C

DE737089C - Verfahren zur Herstellung von Sperrschicht-Photozellen

Info

Publication number: DE737089C
Application number: DES136968D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Rother
Original assignee: Sueddeutsche Apparate Fabrik GmbH
Current assignee: Sueddeutsche Apparate Fabrik GmbH
Priority date: 1939-05-06
Filing date: 1939-05-06
Publication date: 1943-07-05

Description

Verfahren zur Herstellung .von Sperrschicht-Photozellen Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver- I fahren zur Herstellung von Hinterwand- und von kombinierten Hinterwand-Vorderwand-Sperrschicht-Photozellen, insbesondere von Kupferoxydul-Photozellen, mit einer gitterförmigen Deckelelektrode. Bei solchen Photozellen ist es bekannt, die ursprünglich die gesamte Halbleiteroberfläche bedeckende leitende Schicht nach Art optischer Gitter mit unter sich parallelen Längsfurchen durch mechanische Mittel zu versehen, so daß zwischen zwei Furchen jeweils ein Streifen der leitenden Deckschicht erhalten bleibt.
Nach der Erfindung werden bei den eingangs erwähnten Photozellen unter Zuhilfenahme einer Teilmaschine und eines Reißwerkes Furchen nicht nur in die leitende Deckelelektrode, sondern auch in die Barunterliegende Halbleiterschicht bis zu einer solchen Tiefe gezogen, daß die Hinterwandsperrschicht nicht verletzt, aber fast erreicht wird. Durch diese Maßnahme wird gegenüber den bekannten Zellen der Vorteil erreicht, daß mehr Licht durch die Halbleiterschicht hindurchdringen kann und daher mehr Elektronen an der Hinterwand ausgelöst werden.
Die Erfindung soll an Hand der beiden Abbildungen erläutert werden. Abb. i zeigt I einen Schnitt durch eine kombinierte Hinterwand - Vorderwand - Sperrschicht- Phatozelle nach der Erfindung. Die ursprünglich flächenhaft aufgebrachte Dieckelelektrode ¢ und die Halbleiterschicht a wird auf der Teilmaschine mit Furchen versehen, wobei Furchenzahl und Furchenabstand für eine gegebene Oberfläche der DieckeleleL-trode ¢, also gewissermaßen die Gitterkonstante, von der Art und von dem besonderen Verwendungszweck der Zelle abhängig gemacht wird. Dadurch, daß die Furchen in die Halbleiterschicht bis zu einer solchen Tiefe gezogen werden, daß die Hinterwandsperrschicht erreicht, aber nicht verletzt wird, wird dem einfallenden Licht der Weg zur Hinterwandsperrschicht freigegeben, so daß vom Licht nur noch die restliche Halbleiterschicht durchlaufen werden muß. Betrachtet man Abb. i als Kupferoxydulzelle, so bedeutet i das Mutterkupfer, z das auf diesem aufgewachsene Kupferoxydul mit dazwischenliegender Sperrschicht 3, ¢ die Deckelelektrodenschicht mit ihrer ursprünglich zusammenhängenden Oberfläche 7 und 6 die nachträglich in diese Schicht eingegrabenen Furchen. 5 ist die vordere, zwischen Halbleiter und Deckelelektrode angeordnete Sperrschicht, und 13 gibt die Richtung des auf die Zellenoberfläche fallenden Lichtes an.
In Abh.2 ist die Sperrschicht-Photozelle in der Aufsicht wiedergegeben. io ist der Be= grenzungskreis der übereinanderliegenden Muttermetallschicht und Halbleiterschicht i, 2. 8 ist die ursprünglich flächenhaft auf die Halbleiterschicht aufgebrachte Deckelelektrodenschicht. Ihr äußerer, durch eine Schablone abgedeckter Begrenzungskreis ist i r. Die zahlreichen Furchen 6 werden nun nach dem beschriebenen Verfahren so eingegraben, daß von der zusammenhängenden ursprünglichen und flächenhaften Deckelelektrodenschicht nur eine schmale, ringförmige Zone übrigbleibt, die durch die Kreise i i und 12 begrenzt ist. Diese Zone 11, 12 stellt den Sammelkontakt für alle stehengebliebenen leitenden Deckelelektrodenschichtstreifen ? dar. Sie kann außerdem für die Montierung der Zelle zur Verbesserung des Anschlußkontaktes zusätzlich mit einem aufgespritztenmetallischen Ring versehen werden, wie er bei 9 im linken oberen Quadranten der Zelle als Teilausschnitt angedeutet ist.
Die Furchenbreite 6 und der Furchenabstand 7 können gleich oder verschieden sein. Dies hängt von der spezifischen Eigenart und von den Verwendungsgebieten der Zelle ab.
Je nachdem die neue gerasterte D.eck-elelektrode für reine Hinterwand- oder Vorderwand-Hintenvandzellen Verwendung finden soll, unterscheidet sich das Aufbringverfahren für die ursprünglich flächenhafte, den Halbleiter in allen Punkten der Oberfläche berührende Deckelelektrodenschicht.
Für reine Hinterwand-Sperrschicht-Photozellen wird diese ursprünglich flächenhafte Deckelelektrode im Vakuum aufgedampft, für Vorderwand-Hinterwandzellen dagegen durch Kathodenzerstäubung aufgebracht, da sich in letzterem Falle zwischen Halbleiterschicht und Deckelelektrode eine Sperrschicht ausbildet, die bei Hinterwandzellen nicht vorhanden sein darf. Nach dem Aufbringen dieser flächenhaften Deckelelektrodenschicht wird die Oberfläche der Zelle nach der Erfindung mittels einer Teilmaschine und eines Diamantreißwerks mit den beschriebenen Furchen versehen.
Werden auf die Flächeneinheit zahlreiche Furchen gezogen, so kann es bei Hinterwandzellen auch von Vorteil 'sein, wenn die ursprünglieb aufgebrachteDeckelelektrodenschicht lichtundurchlässig ist. Außer der dann inf.-)1gc der größeren Deckelelektrodendicke bedingten guten Querleitfähigkeit der Elektrodenstreifen q. kann in diesem Falle auch ein Metall mit großem spezifischem Leitvermögen als Elektrodenmetall ausgewählt werden, ohne Rücksicht darauf, ob seine selektive Absorption zu der selektiven Empfindlichkeit der Zelle paßt. Auch können in diesem Falle mehrere Deckelelektrodenmetalle über?inander angeordnet werden, wobei das untere eine Sperrschichtbildung auf der Halbleiterschicht verhindert, das obere als Schutz gegen äußere Einflüsse dienen kann. Beispielsweise kann eine untenliegende Silberschicht mit einer Goldschicht überdeckt sein.
Das Verfahren nach der Erfindung gestattet einmal die Herstellung von Kupferoxydul-Hinterwandsperrschicht-Photozellen mit erhöhten Leistung, zum anderen die Herstellung von Photozellen mit Vorderwand- und Hinterwandphotoeffekt von einer solchen Selektivität, daß beim Auffallen von Lichtstrahlen einer bestimmten Wellenlänge durch den Vorderwandeffekt ein in einer Richtung fließender Photostrom, beim Auffallen von Lichtstrahlen einer bestimmten anderen Wellenlänge durch den Hinterwandeff.ekt ein in entgegengesetzter Richtung fließender Photostrom ausgelöstltvird. Mit Hilfe einer solchen Photozelle lassen sich also z. B. durch zwei Lichtstrahlen verschiedener Wellenlänge zwei verschiedene Schaltvorgänge einleiten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Hinterwand- und von kombinierten Hinterwand-Vorderwand-Sperrschicht-Photozellen, insbesondere von Kupferoxydul-Photozellen mit einer gitterförmigen Deckelelektrode, deren Gitterstruktur aus einer ursprünglich die gesamte Halbleiteroberfläche bedeckenden leitenden Schicht mechanisch herausgearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Zuhilfenahme einer Teilmaschine und eines Reißwerkes Furchen nicht nur in die leitende Deckelektrode, sondern auch in die darunterliegende Halbleiterschicht bis zu einer solchen Tiefe gezogen werden, daß die Hinterwandsperrschieht nicht verletzt, aber fast erreicht wird.