DE932812C

DE932812C - Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern

Info

Publication number: DE932812C
Application number: DE1948P0012664
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Waldkoetter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1955-09-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern Es sind Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern bekanntgeworden, bei denen der auf die Halbleiterschicht aufgebrachten Deckelektrode bestimmte Beimengungen -gegeben werden, welche auf die Halbleiterschicht im Sinne einer Sperrschichtbildung einwirken. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, bei Selengleichrichterscheiben auf die Selenhalbleiterschicht eine Deckelektrode aufzubringen, die einen geringen Thalliumgehalt besitzt. Das Thallium geht insbesondere bei der am Ende des Herstellungsprozesses angewendeten elektrischen Formierung der Gleichrichterscheiben eine Bindung mit einem Teil der in der Oberflächenschicht der Halbleiterschicht befindlichen Halogenionen ein und sorgt in dieser Schicht für eine sperrschichtfördernde Ionenverarmung. Die Deckelektrode wird auf die Trockengleichrichterscheiben im allgemeinen dadurch aufgebracht, daß die als Deckelektrode dienende Metalllegierung, beispielsweise eine Zinn-Kadmium-Legierung, auf die Halbleiterschicht aufgespritzt wird. Bei diesem Verfahren unterliegt die aufgebrachte Schichtstärke der Deckelektrode mehr oder weniger großen Schwankungen. Das hat zur Folge, daß der Umfang, in dem der der Deckelektrode beigemengte Stoff auf die Halbleiterschicht sperrschichtbildend einwirkt, ebenfalls Schwankungen unterworfen ist. Auch wenn beispielsweise der Thalliumgehalt einer als Deckelektrode verwendeten Legierung aus Zinn und Kadmium genau festgelegt wird, so ist die Thalliummenge, welche sperrschichtfördernd zur Wirkung gelangt, nicht vorbestimmt, weil die Schichtstärke der aufgebrachten Deckelektrode sich nicht genau festlegen läßt. Man mag daher den Thalliumgehalt der Legierung noch so genau bestimmen, seine sperrschichtfördernde Wirkung schwankt je nach der von dem Auftragverfahren abhängigen Schichtstärke der Deckelektrode.
Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Verfahren dadurch vermieden, daß das Deckelektrodenmetall nicht, wie bisher, aufgespritzt oder aufgedampft wird, sondern daß die Deckelektroden in Form einer den sperrschichtbildenden Stoff enthaltenden Folie auf die Halbleiterschicht aufgebracht werden. An sich ist es bekannt, eine dünne Metallfolie als Gegenelektrode an der Halbleiterschicht zu benutzen und gegen diese zu pressen. Nach der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine solche Folie weitergehend ausgenutzt als Vorrats- und Dosierungsorgan für das Aufbringen eines die Sperrschichtbildung fördernden Stoffes. Der sperrschichtfördernde Stoff, also beispielsweise Thallium, kann entweder auf die Metallfolie galvanisch oder elektrolytisch als Überzug mit genau definierbarer Stärke aufgebracht werden, oder aber man verwendet zur Herstellung der als Deckelektrode dienenden Folie eine Legierung aus einem geeigneten Metall, beispielsweise eine Zinn-Kadmium-Legierung, welche einen bestimmten Thalliumgehalt hat. Zum Unterschied gegenüber den bekannten Verfahren wird dabei jedoch die Schichtstärke der Deckelektrode dadurch genau festgelegt, daß als Deckelektrode eine dünne Folie mit genau festlegbarer Schichtstärke verwendet wird. Wenn der sperrschichtfördernde Stoff auf das Metall einer Folie aufgebracht wird, beispielsweise auf galvanischem oder elektrolytischem Wege, so kann er entweder aus dem betreffenden Stoff, beispielsweise Thallium, allein bestehen oder aus einer Legierung dieses Stoffes mit einem anderen Metall. Eine Folie aus Zinn-Kadmium-Legierung kann beispielsweise in einer Thallium-Sulfat-Lösung galvanisch mit einer dünnen Thalliumschicht überzogen werden.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß sich der Umfang, in dem sich der der Deckelektrode beigemengte Stoff auf die Halbleiterschicht auswirkt, genau bestimmen läßt. Dementsprechend fallen die bei bekannten Verfahren aufgetretenen Schwankungen in der durch die Beimengung erwirkten Ionenverarmung fort. Das hat zur Folge, daß bei einem mit bestimmten Vorschriften durchgeführten Herstellungsverfahren weniger Schwankungen in den elektrischen Eigenschaften der erzielten Gleichrichterscheiben- auftreten.
Die als Deckelektrode dienenden dünnen Metallfolien werden vorteilhaft mit Hilfe einer geeigneten Presse auf die bei erhöhter Temperatur auf die Trägerelektrode aufgebrachte und in diesem Zustand nicht plastische Selenhalbleiterschicht aufgepreßt. Eine andere Möglichkeit des Aufbringens der Folien besteht bei der Herstellung von Selengleichrichtern darin, daß die Folien während der bekannten sogenannten Druckumwandlung auf die Selenoberfläche aufgepreßt werden. Es ist dies die unter Druck erfolgende Wärmebehandlung, bei der das amorphe Selen in die leitende Modifikation übergeführt wird.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die Herstellung von Selengleichrichtern und auf diesem Sondergebiet wiederum für Selengleichrichter, bei denen die thermische Umwandlung nach dem Aufbringen der Deckelektrode erfolgt; - denn bei diesem Herstellungsverfahren ist es von besonderer Bedeutung, dem Metall der Deckelektrode eine Beimengung beispielsweise in Form eines geringen Thalliumgehaltes zu geben, um die Sperrschichtbildung zu fördern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern, mit einer Deckelektrode in Form einer Folie mit einem den Aufbau der Sperrschicht, fördernden Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus einer Deckelektrodenlegierung, wie z. B. Zinn-Kadmium, besteht, die den Stoff für die Förderung des Aufbaues der Sperrschicht in Form eines geringen Zusatzes enthält und eine genau festgelegte Schichtdicke aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern, mit einer Deckelektrode in Form einer Folie mit einem den Aufbau der Sperrschicht fördernden Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf galvanischem Wege mit einem dosierten Überzug aus dem Stoff für die Förderung des Aufbaues der Sperrschicht vor ihrem Aufbringen auf die Halbleiterschicht versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit einem galvanischen Überzug aus Thallium versehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit einem galvanischen Überzug aus einer Thalliumlegierung versehen wird. 5: Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden; dadurch gekennzeichnet, daß die, Folie auf die Halbleiterschicht bei der Anwendung von Druck und Wärme für die Umwandlung der Halbleiterschicht aufgebracht wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 519 161; britische Patentschriften Nr. 5344 043e 556 152, 576 671; USA.-Patentschrift Nr. 1778 645.