DE763103C - Verfahren zum Aufbringen einer zusammenhaengenden, pulverfoermigen Schicht auf einen Metalltraeger in einem Sperrschichtelektrodensystem und gemaess diesem Verfahren hergestelltes Sperrschichtelektroden-system (Gleichrichter, Photozelle) - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen einer zusammenhaengenden, pulverfoermigen Schicht auf einen Metalltraeger in einem Sperrschichtelektrodensystem und gemaess diesem Verfahren hergestelltes Sperrschichtelektroden-system (Gleichrichter, Photozelle)

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DE763103C
DE763103C DEN40875A DEN0040875A DE763103C DE 763103 C DE763103 C DE 763103C DE N40875 A DEN40875 A DE N40875A DE N0040875 A DEN0040875 A DE N0040875A DE 763103 C DE763103 C DE 763103C
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Ludovicus Augustinus Esseling
Willem Christiaan Van Dr Geel
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Philips Intellectual Property and Standards GmbH
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Description

AUSGEGEBENAM
22. AUGUST 1968
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 g GRUPPE 29
N 40875 VIII c 1zig
sind als Erfinder genannt worden
Philips Patentverwaltung G.m.b.H., Berlin
Patentiert im Deutschen Reich vom 25. Juni 1937 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 3. Oktober 1940 Patenterteilung bekanntgemacht am 28. Dezember 1944
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer zusammenhängenden pulverförmigen Schicht auf einen Metallträger in einem Sperrschichtelektrodensystem und eine gemäß diesem Verfahren erhaltene Vorrichtung. Die Erfindung bezweckt, die Mittel anzugeben, durch die das Pulver mechanisch fest an der metallenen Unterlage befestigt wird, da es sich in der Technik stets als überaus schwer erwiesen hat, ohne umständliche Anlagen oder Verfahren die mit der Erfindung beabsichtigte Wirkung zu erzielen.
In vielen Fällen ist es erforderlich oder wenigstens erwünscht, eine Pulverzwischenschicht zu verwenden. Eine solche Schicht kann oft der richtigen Haftung einer auf das Pulver aufzubringenden Schicht zugute kommen. Die Haftung dieser Pulverschicht an einer Metallunterlage bereitet an sich aber so
häufig Schwierigkeiten. Es hält nämlich schwer, das Pulver so anzubringen, daß es seine ursprüngliche Struktur beibehält. Es ist z. B. bekannt, Pulver in der Weise auf einer Platte zu befestigen, daß es infolge einer Erhitzung an die Platte festgesintert wird. Durch das Sintern fließen die Pulverteilchen aber mehr oder weniger ineinander. Das Sinterverfahren ist deswegen dann nicht geeignet, wenn eine Schicht erzeugt werden soll, die an ihrer Oberfläche wirklich die ursprüngliche Pulverstruktur aufweist. Wenn aus irgendeinem Grund, ζ. Β richtige Haftung einer auf die pulverförmige Zwischenschicht anzubringenden Schicht, wirklich die pulverförmige Struktur wesentlich ist, kommt man also mit diesem Verfahren nicht aus.
Nach der Erfindung wird das Problem der Aufbringung einer solchen pulverförmigen Schicht in der Weise gelöst, daß auf dem Metallträger zunächst eine dünne Schicht aus einem Metall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als der des pulverförmigen Stoffes und des Trägermeialls, dann die pulverförmige Schicht aufgebracht, das Ganze auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß die metallene Zwischenlage schmilzt, das Pulver und das Trägermetall aber nicht schmelzen, und schließlich die feste Schicht auf der pulverförmigen Schicht angeordnet wird. Derartige pulverförmige Schichten werden in den eingangs erwähnten Systemen verwendet, z. B., um an dem Träger eine weitere Schicht zum Haften zu bringen.
Für Metalloxydgleichrichter hat man schon vorgeschlagen, auf das Metalloxyd eine Graphitschicht durch Einreiben in die unregelmäßige Oberfläche der Oxydschicht aufzubringen, und es wurde an der Graphitschicht eine Stromzuleitung befestigt. Es ist ersichtlich, daß hierdurch keine Lösung für das Problem gegeben ist, wie pulverförmige Teilchen in einer zusammenhängenden Schicht an einem festen Metallträger befestigt werden können. Das Problem der Haftung der Pulverschicht an die Oxydschicht ist hier nicht berührt.
Des weiteren hat man z. B. Pulverteilchen in einer Schicht aufgebracht, um eine Schicht mit großem Absorptionsvermögen zu erhalten. Welche Struktur diese Schicht nach Anbringung erhält, ist für diesen Zweck gleichgültig. Da überdies diese Schicht nicht fest anzuhaften braucht, ist es leicht ersichtlich, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe hierbei nicht vorhanden ist.
Es hat sich gezeigt, daß durch Ausübung
des Verfahrens nach der Erfindung eine mechanisch gute Haftung zwischen der pulverförmigen Schicht und dem metallenen Träger erhalten wird und dennoch die pulverförmige Schicht ihre Eigenschaften nicht verliert. Es kann z. B. verhindert werden, daß die Pulverteilchen zusammensintern oder in Form einer gleichmäßigen Schicht schmelzen, was besonders nachteilig ist, wenn man eine Fläche mit körniger Struktur wünscht.
Soll der elektrische Kontakt zwischen Pulver und Träger gewisse Bedingungen erfüllen, so ist das Verfahren bei einer vorteilhaften Ausführungsform derart durchzuführen, daß solche Stoffe und solche Temperaturen gewählt werden, daß keine chemischen Reaktionen zwischen Unterlage, metallener Zwischenlage und Pulverschicht erfolgen. Hierdurch ergibt sich also nicht nur eine gute mechanische, sondern auch eine vorteilhafte elektrische Verbindung zwischen pulverförmiger Schicht und festem Träger. Wird ein guter elektrischer Kontakt gefordert, so kann man die pulverförmige Schicht aus einem Metall herstellen. Das Verfahren nach der Erfindung liefert jedoch insbesondere gute Ergebnisse beim Haften leitender pulverförmiger Stoffe, die trotzdem keine Metalle sind, wie Kohle und Graphit, um als Träger für die obere Schicht zu dienen.
Das Verfahren läßt sich ferner auch vorteilhaft dazu anwenden, eine pulverförmige Schicht aus halbleitendem Stoff zum Anhaften zu bringen. Bisher wurde versucht, dieses Problem, das besonders bei Sperrschichtgleichrichtern und Photozellen eine Rolle spielt, in der Weise zu lösen, daß das Pulver auf einen Träger in Form eines zusammengedrängten Körpers gepreßt wurde. Hierbei ergibt sich zunächst in mechanischer Hinsicht der Nachteil, daß die pulverförmige Schicht sich noch verhältnismäßig leicht von dem Träger löst, und ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Pulverschicht ziemlich stark sein muß. Bei der Anwendung der Erfindung ist es jedoch möglich, eine Schicht von besonders geringer Stärke fest auf dem Träger anzubringen.
Es folgt ein Beispiel zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung.
Bei Elektrodensystemen mit unsymmetrischer Leitfähigkeit, wie Gleichrichtern für niedrige oder hohe Frequenzen (Detektoren) oder Photozellen, kann es vorteilhaft sein, das Verfahren nach der Erfindung durchzuführen. Das genannte Problem tritt z. B. bei Sätzen mit Selenelektroden auf, bei denen das Selen auf einen Träger aufgebracht ist, der an der Oberfläche eine Kohlenschicht besitzt. Ein solches System baut man wie folgt zusammen: Man geht von einem Träger aus Aluminium aus, dessen Oberfläche zwecks Erzielung einer besseren Haftung chemisch gerauht ist. Dies iao kann z. B. in Salzsäure geschehen. Auf diese Aluminiumfläche wird durch Elektrolyse oder
Aufdampfen eine Kadmiumhaut von der Dicke einiger Mikron aufgebracht, worauf das Kadmium mit trockener Pulverkohle eingerieben wird. Die Kohle kann jedoch auch mittels einer Suspension in Wasser aufgebracht werden, worauf das Suspensionsmittel durch Verdampfen- beseitigt wird. Das Ganze wird jetzt auf eine Temperatur von annähernd 500° C erhitzt, wobei das Kadmium flüssig wird und die Kohlenteilchen in die Kadmiumschicht sinken. Nach Aufbringen und Anhaften der Kohlenschicht wird nun die Selenschicht aufgebracht, die besonders gut an Kohle haftet.
Das Vorhandensein eines festen Trägers ist erforderlich, um dem Selen mechanische Festigkeit und eine elektrische Stromzuleitung zu geben. Das in flüssigem Zustand aufgebrachte Selen wird nun ausgebreitet und bis auf eine Stärke von annähernd 0,1 mm gewalzt. Nach »Tempern« des Selens, d. h. Überführen in die kristallinische Modifikation, wird auf das Selen, wenn eine unsymmetrische Leitfähigkeit gefordert wird, eine Sperrschicht, z. B. aus Polystyrol, aufgebracht, auf welche die gutleitende Elektrode (z. B. Woodsches Metall) aufgebracht wird. Zu dem Selen können Stoffe zur Herabsetzung des spezifischen Widerstandes zugesetzt sein.

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    ι. Verfahren zum Aufbringen einer zusammenhängenden pulverförmigen Schicht auf einen Metallträger in einem Sperrschichtelektrodensystem, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Metallträger zunächst eine dünne Schicht aus einem Metall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als der des pulverförmigen Stoffes und des Trägermetalls, dann die pulverförmige Schicht aufgebracht, das Ganze auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß die metallene Zwischenlage schmilzt, das Pulver und das Trägermetall aber nicht schmelzen, und schließlich eine weitere feste Schicht auf der pulverförmigen Schicht angeordnet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß solche Stoffe und solche Temperaturen gewählt werden, daß keine chemischen Reaktionen zwischen Unterlage, metallener Zwischenlage und pulverförmiger Schicht erfolgen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Schicht aus einem Metallpulver hergestellt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Schicht aus Kohle oder Graphit besteht.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Schicht aus halbleitendem Stoff besteht.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall für die Zwischenlage Kadmium verwendet wird.
  7. 7. Sperrschichtelektrodensystem, das nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Metallträger eine zusammenhängende pulverförmige Schicht mittels einer dünnen Zwischenlage aus einem Metall mit niedrigerem Schmelzpunkt als dem des Metallträgers und des pulverförmigen Stoffes angeheftet ist.
  8. 8. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 6 zur Herstellung eines Elektrodensystems mit unsymmetrischer Leitfähigkeit, bei dem eine der Elektroden aus Selen besteht und von einem festen Träger mit Kohlenoberfläche getragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenschicht mittels Kadmium an dem aus Aluminium bestehenden Träger befestigt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumträger an der Oberfläche, auf der sich die Kadmiumschicht befindet, aufgerauht wird.
  10. 10. Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 6 zur Herstellung einer photoelektrischen Zelle, deren lichtempfindliche Elektrode aus Selen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Selen von einer festen Unterlage getragen ist, deren Oberfläche aus Kohle besteht, und daß diese Kohlenschicht an der Unterlage mittels Kadmium befestigt ist.
    105
    Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:
    Deutsche Patentschriften Nr. 295 103, 534137.
    © 809 604/23 8.
DEN40875A 1937-06-25 1937-06-25 Verfahren zum Aufbringen einer zusammenhaengenden, pulverfoermigen Schicht auf einen Metalltraeger in einem Sperrschichtelektrodensystem und gemaess diesem Verfahren hergestelltes Sperrschichtelektroden-system (Gleichrichter, Photozelle) Expired DE763103C (de)

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GB18434/38A GB516137A (en) 1937-06-25 1938-06-21 Improvements in and relating to the manufacture of electrode systems of unsymmetrical conductivity
CH208834D CH208834A (de) 1937-06-25 1938-06-22 Verfahren zur Herstellung eines Sperrschichtelektrodensystems und gemäss diesem Verfahren hergestelltes Sperrschichtelektrodensystem.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE295103C (de) *
DE534137C (de) * 1929-02-27 1931-09-25 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Verfahren zur Herstellung einer elektrisch gut leitenden und mechanisch festen Verbindung zwischen einem auf der Oxydschicht mit Metallueberzug versehenen Metalloxydgleichrichter und einem die Stromzufuehrung zur Metalloxydschicht bewirkenden Leiter

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