DE829338C

DE829338C - Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern

Info

Publication number: DE829338C
Application number: DEP50561A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Arnulf Hoffmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-07-31
Filing date: 1949-07-31
Publication date: 1952-01-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern Selengleichrichter umfassen als Hauptteile die Grundelektrode, die auf diese aufgebrachte Selenschicht und die sich daran anschließende Deckelektrode.
Es ist bekannt, dem für die Deckelektrode verwendeten Metall (Metallegierung) einen oder mehrere Zusatzstoffe beizumengen, die die Gleichrichtereigenschaften mitbestimmen. Als Zusatzstoffe dieser Art kommen vor allem Thallium, aber aucli z. B. Indium urid Silber in Betracht. Die Wirkung dieser Zusatzstoffe beruht nach neueren Untersuchungen darauf, daß sie während des Herstellungsverfahrens in die Oberflächenzone der Selenschic'ht einwandern und beim Aufbau der die Sperreigenschaften bestimmenden Grenzschicht mitwirken. Unter dem Einfluß der durch die Verlustwärme hervorgerufenen Betriebstemperatur (etwa 5o bis 70° C) wandern aber die nach Abschluß des Herstellungsverfahrens in der Deckelektrode noch verbliebenen Thalliumteilchen o. dgl. allmählich ebenfalls in die Selenschicht ein. Allgemein haben die vorwandernden Thalliumteilchen die Wirkung, daß sie den Sperrwiderstand (Widerstand in der Sperrichtung), zugleich aber auch den Flußwiderstand (Widerstand in der Flußrichtung, d. h. in der Stromdurohlaßrichtung) erhöhen. Die Erhöhung des Sperrwiderstandes ist zunächst prozentual sehr viel größer als die Erhöhung des Flußwiderstandes, so daß zunächst mit dem Einwandern der Thalliumteilchen o. dgl. das Verhältnis dieser beiden Widerstände größer wird und damit die Gleichrichtereigenschaften verbessert werden. Von einem gewissen Wert an, und dieser Wert ist im allgemeinen mit dem Abschluß des Herstellungsverfahrens erreicht, wächst der Flußwiderstand prozentual stärker als der Sperrwiderstand, das Verhältnis Sperrwiderstand zu Flußwiderstand verschlechtert. sich, der Gleichrichter altert und wird allmählich unbrauchbar.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das, ausgehend von den oben angeführten Erkenntnissen, es gestattet, die zur Einwirkung auf die Selenschicht gelangende Menge des Zusatzstoffes (insbesondere Thallium) genau zu dosieren oder doch zu begrenzen und die Erscheinung des Alterns durch während des Betriebes in die Selenschicht vorwandernde Thalliumteilchen o. dgl. zu beseitigen. Das neue Verfahren besteht darin, daß die Einbringung des Zusatzstoffes in die Selenschicht ganz oder teilweise mit Hilfe einer den Zusatzstoff enthaltenden Folie erfolgt, und zwar in der Weise, daß diese Folie auf die Selenschicht aufgelegt, alsdann durch einen elektrischenund/oder thermischen Formierprozeß die Einwanderung des Zusatzstoffes in die Selenschicht herbeigeführt und darauf, nach Entfernung der Folie, die Deckelektrode aufgebracht wird.
Unter einem thermischen Formierprozeß wird eine Wärmebehandlung verstanden, d. h. eine Erhitzung der der Wärmebehandlung zu unterwerfenden Teile auf bestimmte Temperaturen für eine bestimmte Zeit. Ein elektrischer Formierprozeß besteht bekanntlich darin, daß der Gleichrichter bzw. der teilweise fertiggestellte Gleichrichter, vorzugsweise in Sperrrichtung, für eine gewisse Zeitdauer an eine elektrische Spannung gelegt wird. Der bei dem neuen Verfahren anzuwendende thermische und/oder elektrische Formierprozeß kann in gleicher Weise durchgeführt werden wie die entsprechenden Prozesse der bekannten Herstellungsverfahren, bei denen der Deckelektrode der Zusatz-, Stoff beigemengt ist. Die Folie, die zur übertragung des Zusatzstoffes in die Selenschicht benutzt wird, wird vorzugsweise aus Metall oder einer Metallegierung gebildet. Als Folie kann insbesondere eine den Zusatzstoff enthaltende Zinn-Kadmium-Folie verwendet werden. Der Gehalt der einzelnen Folie an Thallium o. dgl. läßt sich genau bemessen. Hierdurch und/oder durch entsprechende Wahl der Zeitdauer usw. des oder der für die Einwanderung benutzten Formierprozesse kann die einwandernde Thalliummenge genau dosiert werden, sei es bezogen auf die Menge an sich oder bezogen auf die durch Messung zu ermittelnden Gleichrichtereigenschaften. Nach Abnahme der Folie wird je nach dem übrigen Verlauf des Herstellungsverfahren unmittelbar anschließend die Deckelelektrode aufgebracht oder es werden erst noch eine oder mehrere weitere Stufen des Herstellungsverfahrens durchgeführt.
In der Regel wird man bei dem neuen Verfahren die Deckelektrode von dem Zusatz an Thallium o. dgl. frei lassen. Man kann aber auch die Deckelektrode ergänzend zur Einbringung des Zusatzstoffes heranziehen.
Zur vollen Ausnutzung der Folie empfiehlt es sich in der Regel, die Folie, nachdem sie auf der einen Seite für einen Gleichrichter benutzt ist, auf der zweiten Seite für den nächsten Gleichrichter zu verwenden. Dies setzt eine Stärke der Folie voraus, bei der nach der ersten Verwendung noch eine hinreichende Menge des Zusatzstoffes in der Folie verblieben ist. Das Verfahren kann aber auch in der Weise durchgeführt werden, daß sehr dünne Folien verwendet werden, die schon bei der ersten Verwendung ihren Gehalt an Zusatzstoff (Zusatzstoffen) vollständig oder nahezu vollständig an die Selenschicht abgeben.

Claims

PATENTANSPRCCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern, bei denen die Selenschicht des fertigen Gleichrichters einen Zusatz aus Thallium oder aus einem sonstigen Zusatzstoff enthält, der die Eigenschaften des Gleichrichters mitbestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbringung des Zusatzstoffes in die Selenschicht ganz oder teilweise mit Hilfe einer den Zusatzstoff enthaltenden Folie erfolgt, und zwar in der Weise, daß diese Folie auf die Selenschicht . aufgelegt, alsdann durch einen elektrischen und/oder thermischen Formierprozeß die Einwanderung des Zusatzstoffes in die Selenschidht herbeigeführt und darauf nach Entfernung der Folie die Deckelektrode aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Folie eine den Zusatzstoff enthaltende Zinn-Kadmium-Folie verwendet wird, vorzugsweise in der Weise, daß sie nach Benutzung auf der einen Seite für den jeweiligen Gleichrichter, mit der zweiten Seite für den nächsten Gleichrichter verwendet wird.