DE892330C

DE892330C - Trockengleichrichter

Info

Publication number: DE892330C
Application number: DES13628A
Authority: DE
Inventors: Frank Dr Rose
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1950-06-20
Filing date: 1950-06-20
Publication date: 1953-10-04

Description

Auf dem Gebiet der Trockengleichrichter haben sich in der Starkstromtechnik die Flächengleichrichter, in der Schwachstromtechnik die Spitzengleichrichter oder so.genannten Detektoren eingeführt. Die verbreitetsten Beispiele für Flächengleichrichter sind die Selen- und die Kuprderoxydu.lgleichrichter. Als Spitzengleichrichter haben sich in neuerer Zeit hauptsächlich die Silicium- und die Germaniumdetektoren durchgesetzt. Die für die Spitzengleichrichter verwendeten Halbleiterstoffe haben allgemein eine höhere spezifische Leitfähigkeit als die für Flächengleichrichter geeigneten Halbleiterstoffe.
Bei Flächengleichrichtern muß zur Vermeidung von Durchschlägen die Halbleiterschicht eine gewisse Mindeststärke aufweisen. Hieraus ergibt sich auch ein gewisser Mindestwert des Bahnwiderstandes der Halbleiterschicht, .der idie- Flußeigenschaften weitgehend beherrscht. Es ist nun eine Tatsache, daß zur Erzeugung technisch brauchbarer Flächengleichrichter nur Halbleiterstoffe verwendet werden können, die eine verhältnismäßig niedrige spezifische Leitfähigkeit aufweisen. Dies führt, 'wie schon gesagt, dazu, daß, durch die notwendige Mindeststärke der Halbleiterschicht bedingt, der Bahnwiderstand sich nicht unter einen gewissen Mindestwert herabmindern läßt.
Es ist bekanntgeworden, eine gewisse Verminderung des Bahnwiderstandes dadurcli'herbeizuführen, daß die Halbleiterschicht eines Flächengleichrichters, z. B. eines Selengleichrichters, aus zwei Teilschichten gebildet wird, von denen die .der Grundelektrode benachbarte Teilschicht eine höhere spezifische Leitfähigkeit aufweist als die folgende Halbleiterteilschicht.
Der neue Trockengleichrichter stimmt mit dem vorerwähnten bekannten Gleichrichter darin überein; d.aß seine- Halbleiterschicht ebenfalls aus zwei Teilschichten besteht und daß von diesen diejenige Teilschicht, die der Grundelektrode benachbart ist, die höhere. spezifische Leihfähigkeit aufweist. Von dem Bekannten unterscheidet sich der neue -Gleichrichter dadurch, daß die der Grundelektrode benachbarte Teilschicht aus einem zur Bildung von Spitzengleichrichtern geeignete Halbleiterstoff, z. B. aus Silicium oder Germanium, und die andere Halbleiterteilschicht .aus einem Halbleiterstoff, z. B:. Selen, besteht, der in seiner der Deckelektrode zugewandten Oberflächenschicht eine flächenhafte Sperrschicht besitzt.
Auch ,bei dem neuen Gleichrichter ist der Bahnwiderstand ,kleiner als bei denjenigen Flächengleichrichtern, bei denen die Halbleiterschicht aus einem einheitlichen Stoff besteht. Darüber hinaus hat aber der neue 'Gleichrichter den Vorteil, daß er besonders zuverlässig gegen Durchschläge gesichert ist. Wenn etwa die zur Bildung des eigentlichen Sperrschichtgleichrichters dienende Halbleiterteilschicht kleine Fehlstellen enthält, an denen sonst Durchschläge auftreten. würden, so führen diese Fehlstellen bei dem neuen Gleichrichter allenfalls zur Bildung von Spitzengleichrichtern, die gleichgepolt sind mit dem eigentlichen Flächengleichrichte(. Es treten also keine Durchschläge auf, andererseits werden die Fehlstellen gleichsam durch Bildung von Spitzengleichrichtern ausgebessert.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des neuen Gleichrichters in stank vergrößertem Maßstab.
Die Grundelektrode ist mit r und die Deckelektrode oder, in anderer ,Bezeichnung, die Sperrelektrode mit 2 bezeichnet. Die Halbleiterschicht befindet sich zwischen den beiden Elektroden z und 2 und besteht hier aus zwei Teilschichten, der Schicht 3 und der Schicht 4. Für die Schicht 3 ist ein galbleitersboff gewählt, .der zur Bildung von Flächengleichrichtern geeignet ist, während die Halbleiterschicht 4 aus einem Halbleiterstoff besteht, der zur Bildung von Spitzengleichrichtern geeignet ist. Die Sperrschicht -des eigentlichen Flächengleichrichters bildet sieh üblicherweise an der Berührungsfläche der Halbleiterschicht 3 mit der Sperrelektrode oder, in anderer Bezeichnung, Deckelektrode 2. Wie die Darstellung veranschaulicht, wird die Halbleiterschicht 3 vorzugsweise wesentlich dünner gewählt als die Halbleiterschicht 4. Im übrigen sei auf die obige Beschreibung verwiesen. Wie daraus hervorgeht, kann z. B. die (Schicht 3 aus Selen und die .Schicht 4 aus Silicium oder Germanium bestehen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Trockengleichrichter, der als Flächengleichrichter, z. B. als Selengleichrichter, aufgebaut ist und bei dem die Halbleiterschicht aus zwei Teilschichten besteht, von denen .die der Grundelektrode benachbarte eine höhere spezifische Leitfähigkeit aufweist als die folgende Halbleiterteilschicht, dadurch gekennzeichnet, daß ,die ,der Grundelektrode benachbarte Teilschicht aus einem zur Bildung von Spitzen!gleichrich.-tern geeigneten Halbleiterstoff, z. B. aus Silicium oder Germanium, und die andere Halbleiterteilschicht aus einem Halbleiterstoff, z. B. Selen, besteht, der in seiner der Deckelektrode zugewandten Oberflächenschicht eine flächenhafte Sperrschicht besitzt. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 4&2 239.