DEP0045946DA - Verfahren zur Herstellung eines Selengleichrichters. - Google Patents

Description

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Siemens-Schuckertwerke Erlangen, den 14.6.1949

Aktiengesellschaft Bs/Rd

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PA 9/160/34 Patentanmeldung

Verfahren zur Herstellung -von Selengleichrichter^

Selen-iDrockengleichriehter umfassen bekanntlich eine Grundelektrode 5 eine von dieser getragenen Selenschicht und eine auf die Selenschicht aufgebrachte Deckelektrode oder,, in anderer Bezeichnungj Sperrelektrode. Pie Selenschicht ist mit der Grundelektrode sperrfrei kontaktiert, während die Deckelektrode aus einem sperrschichtbildenden Stoff (z.B. Zinn-Cadmium) hergestellt ist. Die Wirkungsweise..solcher Gleichrichter besteht darin, daß bei Anlogung einer Spannung in der einen Richtung, der Flußrichtung, der Widerstand klein ist, der Strom also durch den Gleichrichter bi.idurchfließen kann, während bei Anlegung einer Spannung in umgekehrter Richtung sich an der Grenzschicht zwischen der Selen- . 'schicht und der Deckelektrode eine Sperrschicht ausbildet ₉ die einen großen Widerstand ergibt und den Stromdurchtritt in dieser Richtung praktisch sperrt» .

Es ist bekannt, daß die Sperrfähigkeit von Selengleichrichtern dadurch erhöht werden kann, daß man [Thallium oder ein ähnlich wirkendes Metall (z.B. Indium oder Silber) in die Selenschicht hineindiffundieren läßt. Ein Mittel hierzu ist die Beimengung von geringen Zusätzen eines derartigen Metalls zum Lot der Deckelektrode, falls j wie es bekannt und üblich ist, die Deckelektrode aufgespritzt wird. Mit der Zeit dringt jedoch Thallium o_edgl_e weiter in die Selenschicht ein und führt zu einer unerwünschten Erhöhung dee Flußwiderstandes? die betreffenden Gleichrichter zeigen somit eine nachteilige Alterung,

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem es gelingt, die gewünschte Erhöhung des Sperrwiderstandes zu erzielen* eine

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allnUihliolie Vergrößerung dea Flußwiderstandes aber zu verhindern bezw« eine solche Vergrößerung in annehmbaren Grenzen zu halten. Die Lösung besteht darin, daß nach dem neuen Verfahren die in die Selenschicht hineindiffundierende Stoffmenge dosiert wird und hierzu der Gleichrichter vor und/oder während der thermischen End umwandlung (Endtemperung) einem elektrischen Formierprozeß unterworfen wird. Ein elektrischer Formierprozeß besteht bekanntlich darin, daß der Gleichrichter, vorzugsweise in Sperrrichtung, für eine gewisse Zeitdauer an Spannung gelegt wird»

Zum besseren Verständnis des neuen Verfahrens ist noch nachzuholen, daß die bisher bekannten 'Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern die Überführung der amorphen oder halbamorphen Selenschicht in die bestleitende kristalline Modifikation durch eine als Temperung bezeichnete Wärmebehandlung (Erhitzung auf bestimmte Temperaturen für eine gewisse Zeit) herbc:>ij|!fuhren. Bei einigen der bekannton Verfahren wird das auf die Grundelektrode aufgebrachte Selen einer zweifachen Temperung unterworfen. Hierbei erfolgt die erste Temperung in der.Regel bei 110° 0, wahrend die zweite Temperung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die etwas unter dem Schmelzpunkt des Selens liegt^ und demgemäß etwa 210° C beträgt. Bei diesem Verfahren wird bei der ersten Temporung das bis dahin amorphe Selen bereits ankristallisiert, so daß die zweite Temperung einen vorbereiteten Zustand vorfindet, der einmal zu einer vollen Kristallisation führt und ferner verhindert, daß hierbei die Selenschicht rissig wird und ihre glatte Oberfläche verlierti ÜFaoh einem anderen bekannten Verfahren wird das Selen auf die Grundelektrode aufgedampft» Hierbei erfährt bei Einstellung einer entsprechenden Temperatur das aufgedampfte Selen ohnehin eine Wärmebehandlung, so daß eine gesonderte Vorbehandlung bei 110° G nicht notwendig ist und die eigentliche Temperung in einer einzigen Stufe bei 210° C erfolgt. Wenn demgemäß hier und in den Patentansprüchen von einer Endtemperung gesprochen wird, so ist damit die das Herstellungsverfahren im wesentlichen abschließende Temperung ge~

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meisrfc, glgi-ofagültig, ob insgesamt nur eine einzig« 2amp«rung -oder ob zwei oder mehr Temperangen vorgenommen werden« Die Ξηα-temperung kann auch als thermische Endumwandlung bezeichnet wer« den.

Wird die Deckelektrode aufgespritzt, so besteht die -Möglichkeit das neue Verfahren in der Weise auszuführen, daß dem Spritzlot für die Deckelektrode ein Zusatz von Thallium oder von einem äha** lioh wirk-enden Metall beigegeben wird* Der elektrische Formier« prozeß wird hierbei nach dem Aufbringen der Deckelektrode, aber vor der thermischen End umwandlung durchgeführt, und zwar in der Weise, daß an den Gleichrichter in Sperrichtung Spannung angelegt wird, vorzugsweise für die Dauer von einigen Minuten (etwa bis au 15 Minuten).-

Der elektrische Formierprozeß führt zusammen mit der thermischen Endumwandlung eine Stabilisierung herbei, d.h., er verhindert, da,' nach der Durchführung noch ein weiteres Hineindiffundieren des Thalliums o#dgl. in die Selenschicht hinein erfolgt.,, Diese Stabilisierung wird besonders gut erreicht, wenn die thermische End- . umwandlung in zwei oder mehreren Stufen mit Zwischenpausen unterteilt und in diesen Zwischenpausen die elektrische Formierung durchgeführt wird, die elektrische Formierung also gegebenenfalls auoh. in mehrere Stufen zerlegt wird. Es besteht auch die Möglichkeit, den elektrischen Formier pro ζ cjß mit der thermischen End umwandlung zu kombinieren, d.h. den Gleichrichter in Sperrichtung an Spannung zu legen und ihn hierbei zugleich, einer. Wärmebehandlung zu unterziehen. In diesem Falle wird die Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt, die etwas unter dem Schmelzpunkt des Spritzlotes liegt,

5 Patentansprüche
0 Figuren

Claims (1)

1. ..j

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   i.A. 1

   PA 9/160/34 Patentansprüche «

   !«Verfahren aur Herstellung eines Selengleichrichters, bei dom duroh Hineindiffundieren von Thallium ader eines ähnlich wir>k.:.,.-4§ä S»tft|.l«. ^#·β* I»4^,um eiä«^ Silber) in äio §ßißnaohi«kt die Sperrfälligkeit erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die hineindiffundierendG Stoffmenge dosiert,wird und hierzu der Gleichrichter VOT und/oder während der thermischen Endumwandlung (Endtemperung) einem elektrischen Formierproaeß unterworfen wirde

   2β Verfahren nach Anspruch Ij dadurch gekennzeichnet, daß es boi Gleichrichtern Anwendung findet, bei denen die Deckelektrode aufe®sS3Mia* *&*&+ und daß <3as verwendete SpffiliÄlot in an sich bokanntear M&Lse den Susatz aus Thallium oder aus einem ähnlich w'...·- kendon Metall enthält..

   3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, :i;.ß naoh dea Aufbringen der Deokelektrode, aber vpr der "thermis^..:^ Endumwandlung d«r elektrische Formierproaeß durchgeführt wird, und zwar' in der Weise, daß an den Gleichrichter in Sperrichtun,?; Spannung gelegt wird, vorzugsweise für die Dauer von einigen Minuten (etwa bis zu 15 Minuten).

   4e ^erfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dLafi die thermische Endumwandlung in zwei oder mehr Stufen mit Zwischenpausen unterteilt und in diesen Zwischenpausen die zur Dosierung der hineindiffundierenden Stoffmenge dienende elektrische Formierung durchgeführt wird«

   5. Verfahren nacfe Anspruch 4_S dadurch gekennseichnet_f daß der elektrische FormierproKeß mit der thermischen Endumwandlung kombiniert wird, jedoch derart, daß der thermische formierprczeß bei einer Temperatur durchgeführt wird, die etwas unter der Schmelztemperatur des Spritzlotes liegt»,..