DE973098C - Verfahren zur Herstellung hochsperrender Kristallgleichrichter nach dem Prinzip des Vielfachspitzenkontaktes - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung hochsperrender Kristallgleichrichter nach dem Prinzip des Vielfachspitzenkontaktes Es ist bekannt, Halbleiterflächengleichrichter, insbesondere aus kristallartigen Halbleitersubstanzen, dadurch herzustellen, daß auf einer Grundelektrode, z. B. einem Trägermetall, eine Halbleitersubstanz aufgebracht wird, die nach Oberflächenbehandlung zur Erzielung guter Gleichrichterwirkung eine Gegenelektrode aus Metall aufgebracht erhält. Dieses Verfahren hat zum Leistungsgleichrichter geführt und weite Verbreitung mit den Halbleitersubstanzen, Selen, Kupferoxydul, Magnesiumsulfid usw. gefunden.
• Bei kristallartigen Halbleitersubstanzen hoher Stromträgerbeweglichkeit, wie Germanium oder Silizium, ist es schwierig, Flächengleichrichter kleinen Sperrstroms und hohen Sperrwiderstandes herzustellen. Bei dem gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung hochsperrender Gleichrichter geht die Erfindung von dem Gedanken aus, zwischen einem Halbleiterkristall und einer metallischen Gegenelektrode diese nach dem bekannten Prinzip des Vielfachspitzenkontaktes auszugestalten, derart, daß statistisch oder gleichmäßig verteilte, mit leitendem Material ausgefüllte Poren einer dünnen Isolierschicht benutzt werden, um Kontakt mit dem Halbleiter zu bilden. Beim Aufdampfen von Metall auf die Isolierschicht und in die Kapillaren dieser Isolierschicht macht sich die Richtungsabhängigkeit infolge der punktförmigen Verdampfungsquelle bei der Herstellung solcher Gleichrichter störend bemerkbar.
• Bei der Herstellung lichtempfindlicher Zellen, bei denen die Selenschicht vor dem Aufbringen der Deckschicht sensibilisiert und die Deckschicht dann mit der Selenschicht verbunden wird, ist es bekannt, diese Deckschicht durch elektrolytische Bäder aufzubringen. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Metallisierung der Poren des Isoliermaterials eine kataphoretische Abscheidung von in einer Lösung enthaltenen, elektrisch leitenden Partikelchen in den Poren des Isoliermaterials mittels eines von Wechselstrom überlagerten Gleichstromes vorgenommen wird und. nach der Aufbringung des Metallüberzuges zur Beseitigung von Spitzenkontakten schlechter Charakteristik, d. h. Kurzschlußstellen niedriger Sperrspannung, eine hohe Sperrspannung an den Kristallgleichrichter gelegt wird, die das dünne, vorzugsweise aus Aluminium, Magnesium oder Zink bestehende Deckmetall an den Kurzschlußstellen in bekannter Weise in sein nichtleitendes Oxyd überführt.
• Gegenüber einer Metallisierung der Poren durch elektrolytische Abscheidung hat das Verfahren gemäß der Erfindung die Vorteile, daß die Metallabscheidung stets zuverlässig erfolgt, selbst dann, wenn die Kapillare gekrümmt ist, und daß die leitenden Partikelchen bei der Kataphorese durch die von der Wechselstromkomponente herrührende Dynamik in den Poren des Isoliermaterials verkeilt werden.
• Die Poren in dem Isoliermaterial werden dadurch hergestellt, daß entweder auf einer isolierenden Folie mechanisch nach Art eines Rasters viele, gleichmäßig verteilte Löcher erzeugt werden oder daß die statistisch verteilten Löcher und Poren einer dünnen Isolierschicht, beispielsweise Lackschicht, Aufdampfschichten organischer oder anorganischer Isolierstoffe sowie in das Oxyd umgewandelte Metallschichten, die ähnlich dem Elektrolytkondensator nichtleitende, porige Schichten ergeben, verwendet werden. Durch die stets ungleichmäßige Verteilung der Störstellen im Kristall bzw. an seiner Oberfläche weist der Gleichrichter nicht an allen Stellen der Oberfläche gleich hohe Sperrspannung, Sperrwiderstand und gleich großen Flußstrom auf. Es ergeben sich dadurch Kontaktstellen, welche niedrige Sperrspannungen bzw. sogar Kurzschluß aufweisen. Diese Stellen werden durch Anlagen einer hohen Sperrspannung und der hierdurch entstehenden Überlastung in bekannter Weise ausgebrannt, wobei die dünne Metallschicht der Deckelektrode örtlich oxydiert wird, wodurch sie sich in ein nichtleitendes Metalloxyd, beispielsweise in Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, umwandelt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung hochsperrender Kristallgleichrichter, bestehend aus einem Halbleiterkristall, einer metallischen Gegenelektrode nach dem Prinzip des Vielfachspitzenkontaktes, dergestalt, daß statistisch oder gleichmäßig verteilte, mit leitendem Material ausgefüllte Poren einer dünnen Isolierschicht benutzt werden, um Kontakt mit dem Halbleiter zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Metallisierung der Poren des Isoliermaterials eine kataphoretische Abscheidung von in einer Lösung enthaltenen, elektrisch leitenden Partikelchen in den Poren des Isoliermaterials mittels eines von Wechselstrom überlagerten Gleichstromes vorgenommen wird und nach der Aufbringung des Metallüberzuges zur Beseitigung von Spitzenkontakten schlechter Charakteristik, d. h. Kurzschlußstellen niedriger Sperrspannung, eine hohe Sperrspannung an den Kristallgleichrichter gelegt wird, die das dünne, vorzugsweise aus Aluminium, Magnesium oder Zink bestehende Deckmetall an den Kurzschlußstellen in bekannter Weise in ein nichtleitendes Oxyd überführt. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 157 167, 243 490; USA.-Patentschrift Nr.
2. 2 497 649; »Elektrotechnische Zeitschrift«, 71. Jahrgang, I95o, Heft 6, S. 134; »Zeitschrift für Physik«, Bd. 113, 1939, S.403; »Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus den Siemenswerken«, Bd. 18, Heft 3, S. 66 (1939); »Bell System Tech. Journal«, 28 (z949), S. 435 ff-; G. E 1 s s n e r, »Die techn. Elektrolyse wäßriger Lösungen«, Bd. A; »Die Galvanotechnik«, Leipzig 1933, S- 38, 39 (I. Bd.,
3. 3. Teil aus dem »Handbuch der technischen Elektrochemie«). In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 935 382.