DE972582C

DE972582C - Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern mit kuenstlicher Sperrschicht

Info

Publication number: DE972582C
Application number: DES29084A
Authority: DE
Inventors: Helmut Fritsch
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1952-06-27
Filing date: 1952-06-27
Publication date: 1959-08-13
Also published as: CH316269A

Description

Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern mit künstlicher Sperrschicht Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere von Selengleichrichtern, bei denen auf die Selenoberfläche eine künstliche Sperrschicht aus isolierendem Material aufgebracht wird.
Es ist bereits bekannt, daß man die Sperrfähigkeit von Selengleichrichtern erhöhen kann, indem man auf die Selenoberfläche eine Schicht aus isolierendem Material aufbringt. Solche künstlichen Sperrschichten wurden bisher in der Weise erzeugt, daß man das isolierende Material in einem Lösungsmittel gelöst hat und dieses auf irgendeine Weise, z. B. durch Aufstreichen, Aufsprühen usw., auf die Selenoberfläche aufgebracht hat. Nach Verdunsten des Lösungsmittels bleibt der isolierende Stoff auf der Selenoberfläche zurück und bildet auf dieser eine dünne isolierende Schicht. Man hat auf diese Weise Schichten aus Lack öder Polystyrol auf der Selenoberfläche erzeugt. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß nur solche Stoffe zur Sperrschichtbildung verwendet werden können, die sich in einer Flüssigkeit in genügender Menge auflösen. Weiter ist es bekannt, daß bestimmte Lösungsmittel die Selenoberfläche verändern und daher auch die gleichrichtende Eigenschaft beeinflussen. Wenn man Lösungen auf die Selenoberfläche aufbringt, so kann man eine Einwirkung des Lösungsmittels nicht verhindern.
Es ist weiter bekannt, daß die Wirkung solcher künstlicher Sperrschichten wahrscheinlich darauf beruht, daß diese Schicht die Selenoberfläche nicht vollständig bedeckt, sondern eine statistische Verteilung von Poren enthält. Praktisch wirkt ein solcher Gleichrichter dann wie ein sogenannter Vielspitzengleichrichter. Wenn man die künstliche Sperrschicht aus einer Lösung erzeugt, so kann man die Anzahl und Größe der Poren nur unmittelbar, nämlich durch die Bemessung der Schichtdicke, beeinflussen. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, die Sperrschicht in Form eines Punkt- oder Strichrasters aufzubringen. Es liegt jedoch in der Natur der Sache, daß bei Verwendung einer Lösung nur ein verhältnismäßig grobes Raster erzeugt werden kann.
Die genannten Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung vermieden.
Das Verfahren nach der Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Selengleichrichtern mit den oben bezeichneten künstlichen Sperrschichten. Das Sperrschichtmaterial wird erfindungsgemäß durch elektrostatische Anziehung auf die Selenoberfläche aufgebracht und unter Ausnutzung der Photoleitfähigkeit des Selens in vorbestimmter Weise auf der Selenoberfläche verteilt. Die uriformierte Selenoberfläche wird elektrisch aufgeladen und das entgegengesetzt geladene, pulverförmige Sperrschichtmaterial durch elektrostatische Anziehung auf der Selenoberfläche niedergeschlagen.
Eine Schicht aus amorphem Selen leitet bekanntlich den elektrischen Strom nicht und kann daher elektrisch aufgeladen werden, so daß sie diese Ladung längere Zeit behält. Das Sperrschichtmaterial wird in diesem Falle in Form von Pulver verwendet, welches entgegengesetzt aufgeladen wird und durch elektrostatische Anziehung auf die Selenoberfläche gelangt. Als Sperrschichtmaterial kann jeder geeignete Isolierstoff verwendet werden, der sich in Pulverform bringen läßt. Es lassen sich daher auch solche Stoffe verwenden, die in Lösungsmitteln unlöslich sind, wie z. B. Quarz. Das Verfahren gestaltet sich beispielsweise folgendermaßen: Das Selen wird in bekannter Weise auf eine metallische Grundplatte aufgebracht, z. B. aufgedampft. Dann wird die Selenoberfläche mit einer geeigneten Spannung aufgeladen und das entgegengesetzt geladene, pulverförmige Sperrschichtmaterial in die Nähe der Selenoberfläche gebracht, wo es durch elektrostatische Anziehung niedergeschlagen wird.
Es ist bereits bekannt, bei Selengleichrichtern die einzelnen Schichten, insbesondere die Halbleiterschicht und die Deckelektrode, durch elektrostatische Anziehung niederzuschlagen. Bei dem bisher beschriebenen und bekannten Verfahren kann jedoch in einfacher Weise nur eine gleichmäßige Beschichtung erzielt werden.
Gemäß der Erfindung wird jedoch die Photoleitfähigkeit des Selens dazu verwendet, beim elektrostatischen Aufbringverfahren urihomogene Sperrschichten, z. B. solche von Rasterform, zu erzeugen. Zu diesem Zwecke wird die Selenoberfläche durch Belichten teilweise entladen, bevor oder während das Sperrschichtmaterial zum Niederschlag gebracht wird. Auf diese Weise kann eine beliebige urihomogene Sperrschicht erzeugt werden. Das Verfahren wird zweckmäßig so ausgeführt, daß die aufgeladene Selenoberfläche durch eine entsprechende Schablone hindurch belichtet wird. Man kann z. B. eine Schablone aus beliebigem, lichtundurchlässigem Material verwenden. Auf diese Weise läßt sich leicht eine Sperrschicht in Form eines beliebigen Punkt- oder Strichrasters auf der Selenoberfläche erhalten. Als Schablone kann z. B. ein feines Drahtsieb oder Drahtgitter verwendet werden. Weitere Vorteile bietet die Verwendung einer Schablone, die auf photographischem Wege hergestellt ist. Eine solche Schablone kann man sehr einfach so herstellen, daß man eine lichtempfindliche photographische Platte unter einer entsprechenden transparenten Vorlage belichtet oder indem man einfach eine entsprechende Zeichnung photographiert. Man hat hierbei den Vorteil, daß durch die Verkleinerung einer Rasterzeichnung durch Photographieren ein sehr feines Raster auf der Platte erhalten werden kann. Außerdem kann man durch Verwendung von Zwischentönen eine beliebige Abstufung der Dichte der Schablone und damit der Dichte des Sperrschichtmaterials erzielen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei Selentrockengleichrichterscheiben elektrische Durchschläge besonders am Rand der Scheibe auftreten. Durch einen kontinuierlichen Übergang zu einer dickeren Sperrschicht am Rande können sich solche Durchschläge verhindern lassen. Wie gesagt, kann man durch Verwendung von Schablonen, die sehr einfach auf photographischem Wege erhalten werden können, eine beliebige Dichteverteilung des Sperrschichtmaterials erzielen.
Zweckmäßig werden sämtliche Verfahrensoperationen in einem Fließverfahren unter Abschirmung des Tageslichtes ausgeführt. Dabei spielen sich also folgende Vorgänge ab: Aufladen der Selenschicht, Belichten der Selenschicht durch eine Schablone und Aufbringen des Sperrschichtmaterials durch elektrostatische Anziehung. Zweckmäßig wird, wie bereits erwähnt, eine Wärmebehandlung angeschlossen, die mit der thermischen Formierung der Selenschicht verbunden werden kann. Es kann in manchen Fällen nötig sein, gleichzeitig einen geringen Druck auf die Selenoberfläche auszuüben. Jedoch muß dabei beachtet werden, daß der Druckstempel keine größere Adhäsion zu dem Sperrschichtmaterial hat als die Selenoberfläche.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Selen-Bleichrichtern mit künstlicher Sperrschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrschichtmaterial durch elektrostatische Anziehung auf die Selenoberfläche aufgebracht und unter Ausnutzung der Photoleitfähigkeit des Selens in vorbestimmter Weise auf der Selenoberfläche verteilt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine Grundplatte, vorzugsweise durch Aufdampfen aufgebrachte Schicht aus amorphem Selen elektrisch aufgeladen, durch Belichtung der Selenoberfläche teilweise entladen und das in Pulverform vorhandene, entgegengesetzt aufgeladene Sperrschichtmaterial im Dunkeln an der aufgeladenen Selenoberfläche vorbeigeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige, aufgeladene Sperrschichtmaterial durch einen Gasstrom an der Selenoberfläche vorbeigeführt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige, aufgeladene Sperrschichtmaterial an der nach unten gerichteten Selenoberfläche auf einem Träger aus isolierendem Material vorbeigeführt wird. 5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeladene Selenoberfläche vor oder während des Vorbeiführens des aufgeladenen Sperrschichtmaterials durch eine Schablone hindurch belichtet wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone auf photographischem Wege hergestellt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schablone in Form eines Rasters verwendet wird. B. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schablone mit geringerer Durchlässigkeit am Rande als in der Mitte verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung S I93o4 VIIIc/2I g (bekanntgemacht am 13. 12. 1951) ; britische Patentschrift Nr. 631 219; Zeitschrift »Physica«, 1935, Heft 2, S. 892 ff.