DE819428C - Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von TrockengleichrichternInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern Es sind Trockengleichrichter bekannt, bei denen zwischen Elektroden, die insbesondere plattenförmig ausgebildet sind, eine feste Ventilschicht angeordnet ist. Als Material dieser Schicht dient beispielsweise Kupfersulfid, Kupferoxydul, Selen, Tellur usw.
- 'Beispielsweise die Selengleichrichter bestehen aus einer dünnen Schicht kristallisierten Selens, die durch ein geeignetes Verfahren festhaftend auf eine aufgerauhte Trägerplatte aufgebracht ist. Auf die Oberfläche dieser Selenschicht ist eine niedrigschmelzende Gegenelektrode nach einem Aufspritzverfahren aufgebracht. Anschließend wird die so aufgebaute Scheibe einem elektrischen Formierungsprozeß unterworfen, indem die aufgespritzte Gegenelektrode mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle, die Grundplatte mit dem Minuspol verbunden wird. Die Spannung wird langsam bis zu dem Betrag gesteigert, der durch die Durchschlagfestigkeit oder durch die zulässige Erwärmung der Scheibe gegeben ist.
- Auf Grund der Vorstellungen über den Leitungsmechanismus des Selens kann diese Erscheinung folgendermaßen erklärt werden: Selen gehört zur Klasse der Störstellenhalbleiter. Durch elektrolytische Leitung werden bei dem beschriebenen Vorgang der elektrischen Formierung Störstellen aus der Oberflächenschicht entfernt. Infolge der Verringerung der Störstellen steigt der Widerstand dieser Selenschicht an. Da der Elektrizitätstransport im Selen in der Sperrichtung durch Defektelektronen bewirkt wird, werden diese ionisierten Störstellen als schwer bewegliche Träger der negativen Ladungen auftreten.
- Die Erfindung will nun keine elektrolytische Entfernung dieser negativen Ladungsträger aus der obersten Selenschicht durch den Prozeß der elektrischen Formierung erzielen, sondern gibt eine Methode an, um die Störstellen chemisch zu binden.
- Es wird zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere von Selengleichrichtern und Selenphotoelementen, wobei die freie Oberfläche an der Sperrschicht zur Erhöhung des Sperrwiderstandes einer chemischen Behandlung unterworfen wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Seienoberfläche mit Salzen von Säuren der Elemente der VI. und VII. Nebengruppe des Periodischen Systems zu behandeln.
- Für diese chemische Behandlung sind prinzipiell sämtliche elektropositiven Materialien geeignet. Die Zahl der brauchbaren Stoffe wird jedoch durch verschiedene Nebeneigenschaften stark eingeschränkt. So sollen beispielsweise die entstehenden Reaktionsprodukte nicht leitfähigkeitserhöhend im Selen wirken. Ferner soll die Störstellenbindung auf die oberste Selenschicht beschränkt bleiben, also nicht durch Diffusionsvorgänge auf tiefer liegende Selenschichten, bei denen Leitfähigkeit erwünscht ist, übergreifen.
- Als geeignete Substanzen haben sich die Salze der Chrom-, Molybdän-, Wolfram-, Mangan- und Permangansäure in ihren höheren Wertigkeitsstufen gezeigt. Die Verwendung von Alkalisalz ist besonders vorteilhaft. Das gleiche Verhalten zeigen die Thiosalze der vorgenannten Säuren; beispielsweise Ammoniumthiomolybdat und Natrium- bzw. Kaliumthiomolybdat. Die Lösungen werden neutral oder schwach alkalisch angewendet.
- Die vorgenannten Salze werden mit der Selenschicht am vorteilhaftesten nach der Kristallisation des Selens, unmittelbar vor dem Aufspritzen der Gegenelektrode zur Reaktion gebracht. Die Salze werden in Wasser, in einem organischen Lösungsmittel oder in einem Gemisch beider gelöst. In diese Lösung wird die Selenscheibe eingetaucht. Um den Grad der Einwirkung durch die Eintauchzeit einwandfrei bemessen zu können, empfiehlt es es sich, die Konzentration der Lösung klein zu wählen. Beispielsweise bei einer Permanganlösung genügt bereits eine Konzentration < i o/oo. Nach dem Entnehmen. der Scheibe aus dem Bad wird das Lösungsmittel zum Verdunsten gebracht und anschließend .die Gegenelektrode aufgespritzt.
- Diese chemische Behandlung kürzt den Arbeitsgang der elektrischen Formierung wesentlich ab und ermöglicht einerseits das Erreichen eines höheren Endwertes der Formierspannung sowie andererseits eine Herabsetzung des Rückstromes. Der Endwert der Formierspannung beträgt evtl. das Doppelte des bisher üblichen Wertes und darüber.
- Weiterhin wird durch diese Behandlung der Sperrwiderstand der Scheiben, insbesondere im Gebiet höherer Spannungen, beispielsweise über 2o Volt, wesentlich erhöht. Diese Widerstandserhöhung beträgt einige ,oder mehrere Zehnerpotenzen.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere von Selengleichrichtern und Selenphotoelementen, wobei die freie Oberfläche an der Sperrschicht zur Erhöhung des Sperrwiderstandes einer chemischen Behandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Sperrschicht mit Salzen von Säuren der Elemente der VI. und VII. Nebengruppe des Periodischen Systems behandelt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze der Chrom-, Molyb-,dän-, Wolfram-, Mangan- und Permangansäure verwendet werden.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten Salze in ihren höheren Wertigkeitsstufen verwendet werden.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Alkal.isalze der vorgenannten Säuren verwendet werden.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Thiosalze der vorgenannten Säuren, beispielsweise Ammoniumthiomolybdat und Natrium- bzw. Kaliumtliiomolybbdat verwendet werden.
- 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz in wäßri,ger Lösung, in einem organischen Lösungsmittel oder in einem Gemisch beider mit der Selenoberfläche nach der Kristallisation des Selens zur Reaktion gebracht und das Lösungsmittel vor dem Aufbringen der Gegenelektrode durch Verdunsten wieder entfernt wird. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungen neutral oder schwach alkalisch sind.
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