DEP0052036DA

DEP0052036DA - Dry rectifier

Info

Publication number: DEP0052036DA
Authority: DE
Original assignee: LICENTIA Patent-Verwaltungs-GmbH, Hamburg
Publication date: 1951-04-26

Description

Es ist vorgeschlagen worden, die flächenhafte Gegenelektrode auf die Halbleiterschicht eines Trockengleichrichters durch ein besonderes Verfahren so aufzubringen, dass sie diese Schicht unter Freilassung zahlreicher kleinster Flächenelemente innig berührten. Solche Trockengleichrichter zeichnen sich vor den bekannten Trockengleichrichtern mit flächenhafter Gegenelektrode durch geringe Kapazität aus. Leiter erweisen sie sich nicht als völlig konstant. Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, dass dies auf der Bildung bzw. dem Verschwinden einer Wasserhaut beruht, die die freigelassenen kleinsten Flächenelemente mehr oder weniger bedeckt. Bei dem erfindungsgemässen Trockengleichrichter wird deshalb die Halbleiterschicht an den zuvor von der Wasserhaut befreiten Flächenelementen durch einen die Gegenelektrode und die Halbleiterschicht bedeckenden, feuchtigkeitsdichten Überzug gegen Änderungen des dielektrischen Zustandes geschützt. Ein solcher Überzug verhindert beispielsweise die Wiederbildung einer Wasserhaut.It has been proposed to apply the flat counterelectrode to the semiconductor layer of a dry rectifier by a special method in such a way that they intimately touch this layer while leaving numerous very small surface elements free. Such dry rectifiers are distinguished from the known dry rectifiers with a flat counterelectrode by their low capacitance. Ladder they do not turn out to be completely constant. In-depth studies have shown that this is due to the formation or disappearance of a water layer that more or less covers the smallest surface elements that have been left free. In the dry rectifier according to the invention, the semiconductor layer on the surface elements previously freed from the water layer is therefore protected against changes in the dielectric state by a moisture-proof coating covering the counterelectrode and the semiconductor layer. Such a coating prevents, for example, the re-formation of a water skin.

Da es darauf ankommt, die Kapazität möglichst herabzusetzen, ist es zweckmässig, als Überzug einen lösbaren oder schmelzbaren Stoff zu wählen, dessen Dielektrizitätskonstante nach dem Verdunsten des Lösungsmittels bzw. nach dem Erstarren kleiner ist als 6. Selbst wenn Spuren dieser Überzugssubstanz den Zwischenraum zwischen den freigelassenen Flächenelementen der Halbleiterschicht und der Gegenelektrode teilweise ausfüllen sollten, wäre die dadurch bedingte Kapazitätsvergrösserung sehr viel kleiner als die auf die Bildung einer Wasserhaut zurückzuführende, weil die Dielektrizitätskonstante des Wassers gleich 80 ist.Since it is important to reduce the capacity as much as possible, it is advisable to choose a removable or fusible material as the coating, the dielectric constant of which after the evaporation of the solvent or after solidification is less than 6 should partially fill the exposed surface elements of the semiconductor layer and the counter electrode, the resulting increase in capacitance would be much smaller than that due to the formation of a water skin, because the dielectric constant of the water is 80.

Da nicht alle Substanzen, die dieser Bedingung entsprechen, genügende mechanische Festigkeit aufweisen, ist es zweckmässig, den Überzug notfalls aus mindestens zwei Schichten aus verschiedenen Werkstoffen herzustellen und bei derSince not all substances that meet this condition have sufficient mechanical strength, it is advisable to produce the coating, if necessary, from at least two layers of different materials

Auswahl der Substanzen besonders für die innerste Schicht darauf zu achten, dass sie eine möglichst niedrige Dielektrizitätskonstante besitzt. Die äusseren Schichten hingegen sollten sich durch möglichst grosse mechanische Festigkeit auszeichnen.When selecting the substances, especially for the innermost layer, it is important to ensure that it has the lowest possible dielectric constant. The outer layers, on the other hand, should be characterized by the greatest possible mechanical strength.

Damit bei Temperaturänderungen keine übermässige Beanspruchung des Überzuges stattfindet, sind Substanzen vorzusehen, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient sich von dem der Halbleiterschicht um weniger als 50% unterscheidet. Auf genaue Gleichheit der Ausdehnungskoeffizienten braucht kein Wert gelegt zu werden, da die für die Herstellung von solchen Überzügen in Frage kommenden Substanzen sich verhältnismässig stark dehnen lassen ohne zu reissen oder sich von der Haftfläche abzulösen.In order to avoid excessive stress on the coating when the temperature changes, substances are to be provided whose thermal expansion coefficient differs from that of the semiconductor layer by less than 50%. It is not necessary to attach importance to the exact equality of the expansion coefficients, since the substances in question for the production of such coatings can be stretched relatively strongly without tearing or detaching from the adhesive surface.

Die Herstellung von Trockengleichrichtern gemäss der Erfindung bereitet keine besonderen Schwierigkeiten. Die mit einer Gegenelektrode versehene Halbleiterschicht wird für längere Zeit, vorzugsweise für die Dauer von mindestens 10 Stunden, in einem Raum gelagert, dessen Feuchtigkeitsgehalt weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 1% beträgt. Besonders zweckmässig ist es, die Halbleiterschicht mit ihrer Unterlage und Gegenelektrode im feuchtigkeitsarmen Raum auf einer Temperatur von 40 bis 70° zu halten. Die Wasserhaut kann auch in einem evakuierten Gefäss entfernt werden. Damit die Halbleiterschicht an ihren freigelassenen Flächenelementen nicht sogleich wieder eine Wasserhaut erhält, ist es ratsam, sie mit der Gegenelektrode, vorzugsweise einschliesslich ihrer Unterlage, unmittelbar nach dem Entfernen der Feuchtigkeitsschicht, vorzugsweise in einem feuchtigkeitsarmen Raum, mit mindestens einem feuchtigkeitsdichen Überzug zu versehen.The manufacture of dry rectifiers according to the invention does not present any particular difficulties. The semiconductor layer provided with a counter electrode is stored for a long time, preferably for a period of at least 10 hours, in a room whose moisture content is less than 10%, preferably less than 1%. It is particularly expedient to keep the semiconductor layer with its base and counter-electrode in the low-moisture room at a temperature of 40 to 70 °. The water skin can also be removed in an evacuated vessel. So that the semiconductor layer does not immediately get a water skin on its exposed surface elements, it is advisable to provide it with the counter electrode, preferably including its base, with at least one moisture-proof coating immediately after removing the moisture layer, preferably in a moisture-poor room.

Claims

1. Dry rectifier, the planar counter-electrode of which intimately touches the semiconductor layer leaving numerous smallest planar elements exposed, characterized in that the semiconductor layer on the planar elements previously freed from the water layer has a moisture-proof coating covering the counter-electrode and the semiconductor layer against changes in the dielectric state, for example by Regeneration of a water skin, is protected.

2. Dry rectifier according to claim 1, characterized in that the coating consists of a releasable or fusible substance, the dielectric constant of which is less than 6 after evaporation of the solvent or after solidification.

3. Dry rectifier according to claim 1 or 2, characterized in that the coating consists of at least two layers of different materials.

4. Dry rectifier according to claim 3, characterized in that the inner layer consists of a substance with a lower dielectric constant than the outer layer.

5. Dry rectifier according to claim 3 or 4, characterized in that the outer layer consists of a substance with greater mechanical strength than that of the inner layer.

6. Dry rectifier according to claim 1 or the following, characterized in that the coating consists of a substance whose thermal expansion coefficient differs from that of the semiconductor layer by less than 50%.

7. A method for producing dry rectifiers according to claim 1 or the following, characterized in that the semiconductor layer provided with a counter electrode at least until it is free from the water skin, preferably for a period of at least 10 hours, in a room with a moisture content of less than 10 %, preferably less than 1%, is stored.

8. The method according to claim 7, characterized in that the semiconductor layer with its base and counter electrode is heated to a temperature between 40 and 70 ° in a low-moisture room.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the semiconductor layer with the counter electrode, preferably including its base, is provided with at least one moisture-proof coating immediately after the removal of the moisture layer, preferably in a low-moisture room.