NO164129B - Varmeveksler. - Google Patents

Description

Elektrodesystemer, spesielt halvledende elektrodesystemer

samt fremgangsmåter for fremstilling av disse.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et elektrodesystem bestående av et kornlag, fortrinnsvis korn av et halvledende materiale ialt vesentlig med en tykkelse på

et korn og med et elektrisk isolerende fyllstoff mellom kornene, og hvor minst en side av kornlaget er pålagt et elektrodelag som står i kontakt med overflatedeler av kornene. Kornene innleires først i fyllstoffet og overflatedeler av kornene frigjøres på en side ved å fjerne materialet, hvoretter elektrodelaget pålegges denne side av kornlaget.

Oppfinnelsen angår videre et elektrodesystem bestående

av et kornlag fremstilt ved å bruke en fremgangsmåte ifølge fore-

liggende oppfinnelse.

Elektrodesystemer av foreliggende type kan blant annet brukes i strålingsdetektorer for både elektromagnetisk stråling og kjernestråling, for eksempel i fotodioder og foto-motstander, hvor innfallne stråling i det fotofølsomme kornlag frembringer en elektrisk spenningsforskjell og/eller impedansevariasjon som kan måles ved hjelp av de pålagte elektroder, hvorav minst en må være permeabel overfor den innfallne stråling.'

Slike elektrodesystemer kan likeledes brukes for å om-danne strålingsenergi til ekektrisk energi, slik det for eksempel' finner sted i såkalte solbatterier.

Et annet anvendelsesområde er omdannelsen av elektrisk energi til strålingsenergi hvor strålingen kan frembringes i kornene ved hjelp av elektroluminiscens.

I alle disse tilfeller er det fordelaktig å bruke kornlag med en tykkelse på ca. et korn, ettersom man i dette tilfellet kan unngå kontaktmotstander mellom kornene og fordi det dessuten i laget ikke finner noen korn som skjermes mot stråling av andre korn. I dette tilfellet er videre materialforbruket pr. overflateenhet av kornlaget så gunstig som mulig.

Elektrodesystemer av forannevnte typer kan dessuten konstrueres som kapasiteter og som dioder, ved for eksempel å anvende korn som innbefatter en p-n-binding. I slike halvledende dioder må pn-bindingen befinne seg i en monokrystall og ha et minimumsover-flateareal som er bestemt av forskjellige faktorer. Visse halvledende forbindelser kan ikke oppnås i form av tilstrekkelig store monokrystaller eller kan bare oppnås med meget store vanskeligheter, men de kan fremstilles i tilstrekkelig ren form som pulvere bestående av monokrystallinske korn. I slike tilfeller kan man istedenfor en relativt stor monokrystall, anvende kornlag av ovennevnte type, bestående av korn som innbefatter en pn-binding, og hvor disse bindinger i kornene mellom elekfcrodelagene knyttes sammen i parallell og derfor tilsammen vil ha det forønskede totale overflateareal.

I en fremgangsmåte av ovennevnte type vil man måtte løse det problem å fremstille et kornlag hvis tykkelse i alt vesentlig er et korn, og hvor kornene som holdes sammen ved hjelp av et bindemiddel, i det minste partielt må være fritt for bindemiddel på minst en side av kornlaget og ofte på begge sider, for å få kontakt med elektrodelagene.

Slike kornlag kan f.eks. fremstilles ved at kornene fullstendig innleires i et herdbart fyllstoff, hvoretter kornlaget etter herding av nevnte fyllstoff slipes ned til en tykkelse på bare ett korn og slik at kornene partielt blir fri og tilgjengelige for kontakt. I visse tilfeller og spesielt når man anvender halvledende korn, kan en slik fremgangsmåte påvirke kornenes elektriske egenskaper på en uheldig måte på grunn av den mekaniske prosess som anvendes. En slik fremgangsmåte er dessuten vanskelig å utfare og kan ikke anvendes når kornene har meget små dimensjoner som f.eks. i pulvere, hvor kornene kan ha diametere mindre enn f.eks. 50 mikron.

Det er en hensikt ved foreliggende oppfinnelse å unngå ovennevnte ulemper ved de hittil kjente fremgangsmåter. Oppfinnelsen er bl.a. basert på det faktum at ved å fremstille et elektrodesystem innbefattende kornlag av ovennevnte type, kan kornenes tilgjengelig-het for kontakt oppnås på en meget enkel måte ved å bruke fotosjiktmetoder.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er karakterisert ved at kornene i det minste på den side av kornlaget hvor elektrodelaget skal pålegges, er innleiret i et fotosjikt som kan herdes ved hjelp av eksponering fra den motsatte side av kornlaget ved å bruke stråling som har forskjellig permeabilitet i kornene og i fyllstoffet mellom kornene, slik at minst de deler av fotosjiktet som dekker kornene blir løselige i en fremkaller på grunn av differensen i strålingsabsorpsjon mellom korn og fyllstoff og kan fjernes ved hjelp av en fremkallingsprosess, som dermed frigjør overflatedeler av kornene, hvoretter man kan pålegge et elektrodelag som da vil komme i kontakt med nevnte frie overflatedeler.

Begrepet "fotosjikt" innbefatter i dette tilfellet de fotokjemiske forbindelser som vanligvis brukes i fotosjiktmetoder, dog under den forutsetning at de har tilfredsstillende elektrisk isolerende egenskaper. I denne forbindelse må man skille mellom et negativt fotosjikt, som ved en fotokjemisk prosess gjøres selektivt uoppløselig i en fremkaller på bestrålte steder, mens den blir herdet og; forblir løselig i fremkalleren på de ikke-bestrålte steder, samt et positivt fotosjikt, som ved en fotokjemisk prosess blir asLektivt løselig på de bestrålte steder og forblir uoppløselig på de ikke-bestrålte steder i den anvendte fremkaller. Med herding av et fotosjikt forstås her at man ved hjelp av stråling, oppnår et mønster ved at deler av laget blir løselig henholdsvis uoppløselig i en fremkaller.

Skjønt fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse fordelaktig kan brukes ved fremstillingen av elektrodesystemer med korn hvis sammensetning er homogen, så er oppfinnelsens fremgangsmåte av spesiell viktighet ved fremstillingen av elektrodesystemer hvor kornene har områder med forskjellige egenskaper og hvor overflatedeler av de tilsvarende områder på kornene må gjøres frie fra bindemidlet og tilgjengelige for kontakt.

En viktig utførelse av fremgangsmåten ifølge foreliggende-oppfinnelse er således karakterisert ved at kornene består av en kjerne samt et omgivende lag med forskjellige ledningsegenskaper, og ved at kornene bare delvis er innleiret i fotosjiktet, og ved at man fjerner det omgivende lag på de frie deler av kornene ved hjelp av etsing før man ytterligere pålegger et fotosjikt, slik at man etter herding og fremkalling av fotosjiktet får frigjort kjernen i kornene.

Ved hjelp av denne fremgangsmåte kan man på en enkel måte få pålagt et elektrodelag som bare står i kontakt med kjernen i kornene uten å være i kontakt med det omgivende lag. For å få en kontakt med det omgivende lag, kan man på den annen side av kornlaget pålegge et elektrodelag nr. to.

Kjernen og det omgivende lag kan bestå av helt forskjellige materialer, f.eks. forskjellige halvledende forbindelser. Av spesiell viktighet er f.eks. bruken av halvledende korn hvor det omgivende lag danner en pn-binding med kjernen. I dette tilfellet kan man ifølge den beskrevne fremgangsmåte pålegge et elektrodelag som bare står i kontakt med kjernematerialet. Hvis man deretter pålegger et annet elektrodelag på den annen side av kornlaget, ved hjelp av fremgangsmåter som heretter vil bli beskrevet, slik at dette andre elektrodelag bare står i kontakt med det omgivende lag på kornene, så oppnår man at alle pn-bindingene i kornene mellom de to elektroder knyttes sammen i parallell. På den måte kan man for eksempel fremstille dioder, solbatterier eller variable kapasiteter.

Av stor viktighet er dessuten bruken av halvledende korn hvor det omgivende lag har samme ledningsevnetype som kjernen, men har lavere motstand enn denne. Ved hjelp av et slikt omgivende lag med en lav motstand kan man oppnå en vesentlig ohmsk kontakt med kjernematerialet, noe som kan være av viktighet i mange tilfeller.

Elektrodelaget kan danne en likerettende kontakt med de frie overflatedeler av kornene. En slik kontakt kan brukes for å oppnå injeksjonsluminisens i korn som egner seg for dette formål. Alternativt kan man anvende et elektrodelag som danner en vesentlig ohmsk kontakt med de frie overflatedeler av kornene, noe som bl.a.

er ønskelig i fremstillingen av foto-mostander.

Det elektrodelag som står i kontakt med de frie overflatedeler av kornene trenger ikke nødvendigvis å strekke seg ut over hele kornlaget, men kan bestå av to eller flere deler som er plasert ved siden av hverandre i en viss avstand.

I mange tilfeller vil det være ønskelig for å gjøre elektrodesystemet fullstendig, at den annen side av kornlaget pålegges et elektrodelag nummer to som likeledes står i kontakt med kornene. Før man pålegger fotosjikt er det foretrukket at kornene pålegges et strålingspermeabelt underlag ved hjelp av et strålingspermeabelt klebende lag som kornene synker ned i. Tykkelsen på

nevnte klebende lag må være mindre enn middeltykkelsen på kornene. Strålingspermeabel betyr her at stoffet i alt vesentlig er permeabelt overfor den stråling ved hjelp av hvilken fotosjiktet kan herdes, og/eller overfor stråling som ligger innenfor det bølgelengdeområdet i hvilket de anvendte korn er fotofølsomme eller kan emittere stråling.

For å oppnå et jevnt kornlag anvender man fortrinnsvis

et klebende lag med en tykkelse mindre enn halvparten og fortrinnsvis mindre enn en femtedel av den midlere korntykkelse. Skjønt det i de etterfølgende beskrevne fremgangsmåter er mulig å bruke et viskøst klebende lag, som ikke herdes under den påfølgende behandling, så

er det ofte å anbefale, og det gjelder også det fyllstoff som skal pålegges det klebende lag etterpå, at man anvender en væske eller et viskøst klebende lag av et herdbsrt materiale, og at det klebende lag herdes etterat kornene er sunket inn.

Nevnte andre elektrodelag kan pålegges på forskjellige måter. Dette elektrodelag kan på en spesielt enkel måte oppnås ved å bruke et strålingspermeabelt, elektrisk ledende elektrodelag som deretter pålegges det klebende lag, hvoretter kornene synker inn i det klebende lag inntil de kommer i kontakt med det strålingspermeable elektrodelag. Eksponeringen av fotosjiktet kan utføres gjennom bærelaget og det permeable elektrodelag. Som klebende lag kan man anvende forbindelser av varierende natur. 'I visse tilfeller kan det være fordelaktig at det klebende lag også består av et fotosjikt. I dette tilfellet kan det klebende lag av et fotosjikt pålegges bærelaget i den nødvendige tykkelse og deretter herdes fullstendig etter at kornene er sunket inn. Det er imidlertid alternativt mulig å anvende et tykkere klebende lag bestående av det negative fotosjikt, som etter innsynkning av kornene, eksponeres overfor stråling av en slik bølgelengde og intensitet og i et så langt tidsrom, at det klebende lag bare herdes i en viss del av sin tykkelse, som bør være mindre enn den midlere korntykkelse, hvoretter den ikke-herdede del av fotosjiktet fjernes ved hjelp av en fremkaller. Fordelen ved denne fremgangsmåten er at tykkelsen på det opprinnelige pålagte fotosjikt ikke blir kritisk.

Ved den fremgangsmåte som her er beskrevet for å pålegge det annet elektrodelag, oppnår man til slutt et elektrodesystem med et kornlag på et underlag.

Man har imidlertid funnet at ved visse betingelser kan

det være vanskelig på denne måte å oppnå en tilfredsstillende elektrisk kontakt mellom kornene og det elektrodelag som pålegges underlaget. I dette tilfellet kan man fordelaktig bruke en annen fremgangsmåte for å kontakte kornlaget med nevnte andre elektrodelag. Man anvender i dette tilfellet et klebende lag, bestående av et materiale som etter pålegging av fotomotstanden og elektrodelaget, selektivt kan oppløses i et løsningsmiddel, hvoretter de således oppnådde frie overflatedeler av kornene pålegges nevnte andre elektrodelag. Man oppnår på denne måte et selvbærende elektrodesystem som kan brukes i solbatterier, fotodioder, elektroluminiserende plater, variable kapasiteter med en pn-binding etc., og som etterpå kan pålegges et bærelag, hvis dette er nødvendig av stivhets grunner. I ovennevnte fremgangsmåte hvor kornlaget fjernes fra underlaget etterat første elektrodelag er pålagt, vil det vanligvis være fordelaktig at elektrodelaget pålegges et fleksibelt lag av et herdet syntetisk materiale, før man fjerner kornlaget fra underlaget. På denne måte oppnår man et stivt, selvbærende lag som bedre kan motstå skader og brudd.

Oppfinnelsen angår endelig et elektrodesystem som innbefatter et kornlag, fremstilt ved å bruke en eller flere av de beskrevne fremgangsmåter.

For at oppfinnelsen lettere skal kunne forstås, vil nå

et par utførelser bli beskrevet i større detalj med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: fig. 1 til 5 er tverrsnitt gjennom et solbatteri på forskjellige fremstillingstrinn, fremstilt ved å bruke fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse,

fig. 6 til 9 er tverrsnitt av et annet solbatteri på

suksessive fremstillingstrinn.

Med henvisning til fig. 1 til 5 vil man nå beskrive en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse for fremstilling av et elektrodesystem bestående av et kornlag med kornene 1 (fig. 5) av halvledende materiale med en tykkelse på et korn med et elektrisk isolerende fyllstoff 2 mellom kornene, og hvor den ene side av kornlaget er pålagt et elektrodelag 8 som står i kontakt med overflaten 7 på kornene 1, og hvor kornene 1 først innleires i fyllstoffet 2 hvoretter de frie ovErflatedeler 7 på kornene 1 oppnås ved å fjerne materialet, hvorpå elektrodelaget pålegges denne side av kornlaget.

Ifølge foreliggende oppfinnelse innleires kornene 1 i det minste på den side hvor elektrodelaget 8 skal pålegges, i et fotosjikt 2. Se spesielt fig. 1. I det foreliggende eksempel anvender man et negativt fotosjikt. Ved eksponering i den retning som pilene 5 viser, blir nevnte fotosjikt 2 herdet. Intensiteten, bølgelengden

og varigheten av eksponeringen velges slik med hensyntagen til

permeabiliteten i kornene 1 og i fotomotstanden 2, at delene 6 av fotosjiktet 2 som dekkes av kornene, på grunn av strålingsabsorpsjonen i kornene 1, forblir løselig i en fremkaller, mens de resterende deler av fotosjiktet blir uoppløselig. Ved å bruke en passende fremkaller kan således delene 6 av fotosjiktet 2 fjernes, slik at de frie overflatedeler 7 av kornene 1 (se fig. 2) blir blott-lagt, hvoretter elektrodelaget 8 (se fig. 3) kan pålegges og følgelig kommer i kontakt med nevnte overflatedeler 7»

I dette eksempel vil kornene 1 være sammensatt til et sammenhengende kornlag før fotosjiktet 2 pålegges, og dette utføres ved at kornene 1 pålegges et underlag 3 ved hjelp av et klebende lag 4, som kornene synker ned i. Tykkelsen på nevnte klebende lag er mindre enn den midlere korntykkelse. I dette eksempel er underlaget 3 og det klebende lag 4 permeable overfor stråling, slik at fotosjiktet 2 kan herdes. Det elektrodesystem som fremstilles vil bli et solbatteri.

Fremgangsmåten kan f.eks. utføres på følgende måte:

På et strålingspermeabelt underlag 35 for eksempel av glass (se fig. 1) pålegges et klebende lag 4, f.eks. bestående av gelatin. Dette kan utføres ved å dyppe underlaget 3 i en løsning f.eks. av 15$ gelatin i vann ved en temperatur på ca. 40°C. Når underlaget 3 trekkes ut av løsningen, vil et gelatinlag 4 med en tykkelse på

et par mikron forbli på underlaget. Halvledende korn bestående av

-4

kadmiumsulfxd aktivert med ca. 10 vektprosent kobber og en tilsvarende mengde gallium eller halogener og med en midlere korndia-meter på ca. 30 mikron blir deretter sferødd utover nevnte klebende lag 4 og vil synke inn i dette., Skjønt man kan bruke klebende lag med forskjellige tykkelser, så har man i praksis funnet det fordelaktig å anvende tynne klebende lag med en tykkelse på mindre enn halvparten, og fortrinnsvis mindre enn en femtedel av den midlere korntykkelse, for å oppnå jevne kornlag. Por dette formål bruker man i foreliggende eksempel et gelatinlag 4 med en tykkelse på bare et par mikron.

Gelatinlaget 4 herdes deretter ved tørking, hvoretter man fjerner de korn som ikke henger fast på underlaget 3» f.eks. ved blåsing.

Kornene 1 blir deretter innleiret i et lag 2 av en fotomotstand, f.eks. "Kodak Photo Resist" (KPR). Deretter blir nevnte fotosjikt 2 eksponert gjennom underlaget 3 i den retning som er vist med pilene 5, overfor stråling fra en høytrykks kvikksølvlampe som er plasert i en avstand på ca. 20 cm fra underlaget. I dette tilfellet er permeabiliteten for fotosjiktet 2 overfor den anvendte stråling langt større enn for kadmiumsulfidkornene. Varigheten og intensiteten på strålingen kan av fagfolk lett velges slik at fotosjiktet 2 herdes fullstendig. Dette fører til at områdene 6 som dekkes av kornene og som følgelig ikke ble eksponert, forblir løselige, mens resten av fotosjiktet 2 blir uoppløselig i den anvendte fremkaller .

Områdene 6 av fotosjiktet (se fig. 2) fjernes deretter

ved hjelp av en fremkallerprosess, mens de resterende deler forblir mellom kornene som et bindemiddel. På denne måte oppnår man de frie overflatedeler 7•

Ved hjelp av dampavsetning (se fig. 3) pålegges kornlaget

et strålingspermeabelt elektrodelag 8 av kobber, ca. 100 Å tykt.

Dette elektrodelag 8 danner en likerettende kontakt med kadmiumsulfidkornene 1.

I tillegg til dette må kornlaget på den annen side pålegges et annet elektrodelag. Nevnte andre elektrodelag kan oppnås på en enkel måte ved å bruke et strålingspermeabelt underlag 3 som tidligere var pålagt et transparent elektrodelag av f.eks. indiumoksyd (angitt på fig. 3 ved en stiplet linje) som står i kontakt med

kornene 1 i det klebende lag 4.

Det er imidlertid enkelte ganger vanskelig på denne måte

å oppnå en tilfredsstillende ohmsk kontakt, slik at det er fordelaktig å bruke den utførelse av oppfinnelsen hvor det klebende lag 4 består av et materiale som selektivt kan oppløses i et løsnings-middel etterat fotosjiktet 2 og elektrodelaget 8 er pålagt. Etterat kornlaget er fjernet fra underlaget kan et annet elektrodelag 11

(se fig. 5) pålegges de frie overflatedeler 10 (se fig. 4) av kornene 1. Det anvendte klebende lag består av gelatin som er vannløselig. Ved dypping i vann vil det klebende lag 4 oppløses, hvoretter kornlaget kan fjernes fra underlaget 3» og de frie overflatedeler 10 kan oppnås (se fig. 4).

Elektrodelaget 11 kan f.eks. pålegges ved å dampavsette

et 0,3 mikron tykt indiumlag på de frigjorte overflatedeler 10 av kornene 1 (se fig. 5). Dette elektrodelag 11 utgjør en vesentlig ohmsk kontakt med kadmiumsulfid. Som et resultat av dette, oppnår man et solbatteri hvor stråling som faller inn gjennom det permeable elektrodelag 8 på kornene 1, frembringer en spenningsforskjell mellom elektrodelag 8 og 11.

Det skal bemerkes at når man anvender et klebende lag, som har sterk tilklebning til underlaget 3, slik det f.eks. er tilfelle med gelatin og glass, så kan underlaget 3 fordelaktig først dekkes med et lag av en forbindelse som nedsettes adhesjonen mellom underlaget 3 og det klebende lag 4. Før man pålegger gelatinlaget 4,

kan f.eks. glassunderlaget 3 dekkes med et par mikron tykt lag av nitrocellulose ved å dyppe det i en løsning av 10% nitrocellulose i butylacetat. Ettersom adhesjonen av gelatin overfor nitrocellulose er svakere enn overfor glass, vil således gelatinlaget 4 lettere kunne fjernes etterpå.

På grunn av sin lille tykkelse vil det selvbærende lag av korn være meget svakt, og det kan være meget vanskelig å behandle.

Por å avstive kornlaget (se fig. 3) er det derfor fordelaktig at elektrodelag 8 før man fjerner det klebende lag 4, pålegges et fleksibelt, strålingspermeabelt 9 - bestående f.eks. av en epoksyharpiks, metyl, metakrylat og lignende. Etterat nevnte lag er herdet, kan kornlaget fjernes fra underlaget 3. Tykkelsen på nevnte lag 9 er likegyldig. I dette eksempel ble det anvendt et lag 9 bestående av en strålingspermeabel epoksyharpiks med en tykkelse på ca. 100 mikron og hvor en overflatedel 12 av kornlaget (se fig. 5) ikke ble dekket med lag 9 for å kunne få kontakt med elektrodelag 8.

Det klebende lag 4 som i denne utførelse består av gelatin, kan også bestå av mange andre forbindelser som er løselige i vann eller andre væsker. Man kan f.eks. anvende vandige løsninger av sakkarose, glukose eller polyvinylalkohol, foruten ikke-vandige løsninger, f.eks. av nitrocelluloseacetat i butanon etc. I visse tilfeller kan det videre være fordelaktig å anvende et klebende lag som også består av en fotomotstand. Alternativt kan man i de klebende lag 4 anvende forbindelser som lett kan fjernes ved for-dampning. Det strålingspermeable underlag 3 som i dette eksempel består av glass, kan naturligvis også bestå av andre strålingspermeable materialer, f.eks. perspeks etc.

Med henvisning til fig. 6 til 9 vil man nå beskrive et eksempel på fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse hvor kornene (21,22) består av en kjerne 21 og et omgivende lag 22 med forskjellige ledningsegenskaper, og hvor kornene (21,22) bare delvis er innleiret i en fotomostand (25,26) mens de resterende deler av kornene er innleiret i et fyllstoff 23. Se spesielt fig. 7. Før fotosjiktet (25,26) pålegges kornene (21,22), fjernes det omgivende lag 22 ved etsing fra de deler av kornene som skal dekkes av nevnte fotosjikt (se fig. 6 og 7). Ved herding og fremkalling av fotosjiktet (25,26) vil man bare frigjøre overflatedelene 27 (se fig. 8) som tilhører kjernen 21 i kornene (21,22), og nevnte overflatedeler 27 pålegges deretter elektrodelaget 28.

Dette andre eksempel vil også angå et solbatteri, men med forskjellig struktur. Som utgangsmateriale anvender man tet kornlag som pålegges et transparent underlag 3, f.eks. av glass, ved hjelp av et klebende lag 4, og hvor kornene deretter innleires i et fyllstoff 23, f.eks. et negativt fotosjikt som "Kodak Photo Resist"

(KPR), hvor overflatedelene 24 avkornene (21,22) stikker opp av fotosjiktet 23. Kornlaget som er vist på fig. 6 kan fremstilles på samme måte som vist på fig. 2. Den eneste forskjell er at kornene (21,22) (se fig. 6) består av eh kjerne 21 av n-typemateriale, f.eks. n-type kadmiumtellurid, og et omgivende lag 22 av p-type-kadmiumtellurid, adskilt av p-n-bindingen 31. Det p-type ledende omgivénde lag 22 oppnås f.eks. ved indiffusjon av fosfor og har en tykkelse på ca. 1 mikron.

De frie overflater 24 av kornene (21,22) (se fig. 6) etses deretter vekk, f.eks. med eri 50% KOH-løsning inntil laget 22

er forsvunnet fra de eksponerte områder av kornene og kjernen 21

er kommet frem. Siden med de etsede korn pålegges et lag (25,26)

av "Kodak Photo Resist" med en tykkelse på ca. 5 mikron. Ved eksponering gjennom underlag 3 i den retning som er vist med pilene 32 (fig. 7), vil fotosjiktet (25,26) herdes, men på grunn av strålingsabsorpsjonen i kornene (21,22) vil delene 26 av fotosjiktet forbli løselig i fremkalleren, mens delene 25 blir uløselige. Strålingsintensiteten kan gjøres så sterk og eksponeringstiden så lang at delene 25 av fotosjiktet som blir uløselige, strekker seg noe innenfor skyggen av kornene på grunn av diffraksjonen og følgelig dekker p-n-bindingene 31 som kommer frem i overflaten. Ved en fremkallerprosess vil delene 26 av fotosjiktet fjernes, hvorved man blottlegger overflatedelene 27 (se fig. 8) som tilhører kjernen i kornene (21,22). Ved vakuumavsetning pålegges nevnte frie overflatedeler 27 et 0,3 mikron tykt elektrodelag bestående av indium. Nevnte indiumlag 28 danner en ohmsk kontakt på n-type kadmiumtelluridet 21. Elektrodelaget 28 pålegges et lag 9 av en epoksyharpiks med en tykkelse på ca. 200 mikron, mens man unngår 6t hele elektrodelaget 28 dekkes (se fig. 9), for å få en kontaktflate. Etter herding av nevnte epoksydharpikslag, fjernes kornlaget fra underlaget 3 ved å oppløse gelatinlaget 4 i vann. Som et resultat av dette, vil man blottlegge overflatedelene 29 av det omgivende p-typelag 22. Med dampavsetning pålegges de frie overflatedeler 29 et strålingspermeabelt elektrodelag 30. Nevnte elektrodelag 30 kan f.eks. bestå av et gullag med en tykkelse på 100 Å. Som elektrodelag 28 danner elektrodelaget 30 en vesentlig ohmsk kontakt med de frie overflatedeler av kornene. Man oppnår således et solbatteri hvor en eventuelt innfallne stråling gjennom det permeable elektrodelag 30 frembringer en spenningsforskjell over p-n-bindingene 31 som befinner seg like under elektrodelaget 30, og denne spenningsforskjell kan måles ved elektrodene 28 og 30.

Et slikt elektrodesystem som innbefatter et kornlag med p-n-bindinger i kornene, kan også brukes som en strålingskilde, ved at p-n-bindingen 31 polariseres i retning forover, hvorved det frembringes rekomtftiasjonsstråling gjennom elektrodene 28 og 30, og denne stråling kan trenge ut gjennom det permeable elektrodelag 30.

Alternativt kan man anvende korn (21,22) som utegangs-materiale hvor det omgivende lag er av samme ledningsevnetype som kjernen 21, men har lavere motstand enn denne. Et slikt omgivende lag danner en utmerket ohmsk kontakt mellom elektrodelag 30 og materialet i kjernen 21. I dette tilfellet kan man bruke et elektrode-

lag 28 som danner en likerettende kontakt med de frie overflatedeler 27, samt et elektrodelag 30 som danner en vesentlig ohmsk kontakt med det omgivende lag 22. Ved å bruke nevnte elektrodesystem som en strålingskilde, kan strålingen trenge ut gjennom det strålings-

permeable elektrodelag 28 og det syntetiske materiallag 9 (som i dette tilfelle også er permeabelt overfor stråling) når den like-

rettende kontakt (21,28) vendes i foroverretningen.

Det skulle være innlysende at oppfinnelsen ikke er be-

grenset til de beskrevne eksempler, men at en lang rekke variasjoner og anvendelser er mulig innenfor oppfinnelsens intensjon. To elektrodelag kan for eksempel plaseres ved siden av hverandre på

samme side av kornlaget, bare adskilt fra hverandre ved et område av kornlaget som ikke er dekket av elektrodelag. Det strålings-

permeable elektrodelag kan pålegges den motsatte side av det som er beskrevet i eksemplene, og de to nevnte elektrodelag kan begge være strålingspermeable eller være ikke-permeable overfor stråling.

Heller ikke er det nødvendig at elektrodelagene overalt henger

sammen med bindemidlet. Et metallfolium som er strukket ut over kornene kan f.eks. også brukes som elektrodelaget, og i dette til-

felle vil det være rom mellom bindemidlet og elektrodelaget. I visse tilfeller kan det endog være fordelaktig å erstatte et eller begge elektrodelagene med en strøm av ladede partikler som ioner eller elektroner, som treffer kornlaget og utfører transporten av elektrisk ladning. Videre trenger ikke kornlaget nødvendigvis være flatt,

men kan også være kurvet, f.eks. sylindrisk. Foruten CdS og CdTe som materiale i kornene kan man f.eks. anvende en halvledende for-

bindelse ZnSe og mange andre.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et elektrodesystem som innbefatter et kornlag, fortrinnsvis korn av et halvledende materiale, og hvis tykkelse ialt vesentlig er et korn, et elektrisk isolerende fyllstoff mellom kornene, et elektrodelag på minst en side av kornlaget, pålagt slik at det står i kontakt med overflatedeler av kornene, og hvor kornene først innleires i et fyllstoff hvoretter frie overflatedeler av kornene oppnås på minst én side av kornlaget ved å fjerne materialet, hvorpå elektrodelaget pålegges nevnte side av kornlaget, karakterisert ved at kornene i det minste på den side av kornlaget hvor elektrodelaget skal pålegges, er innleiret i et fotosjikt som kan herdes ved eksponering fra den motsatte side av kornlaget av stråling som velges slik med hensyntagen til strålingspermeabiliteten i kornene og i fyllstoffet mellom kornene, at i det minste de deler av fotosjiktet som dekker kornene, forblir løselige i en fremkaller på grunn av differensen i strålingsabsorpsjon mellom korn og fyllstoff, hvoretter man ved å fjerne nevnte løselige deler av fotosjiktet ved hjelp av en fremkallerprosess, blottlegger frie overflatedeler av kornene som deretter pålegges elektrodelaget.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at kornene består av en kjerne og et omgivende lag med forskjellige ledningsegenskaper, og ved at kornene delvis er innleiret i et fyllstoff og etses for å fjerne nevnte og omgivende lag på de frie deler av kornene før kornlaget pålegges et fotosjikt, slik at en herding og fremkalling av nevnte fotosjikt bare vil blottlegge overflatedeler av kjernematerialet i kornene.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at man anvender halvledende korn hvor det omgivende lag danner en p-n-binding med kjernen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert ved at man anvender halvledende korn hvor det omgivende lag er av samme ledningsevnetype som kjernen, men har lavere spesifikk mot-standsevne enn denne.

5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de forannevnte krav, karakterisert ved at man pålegger et elektrodelag som danner en likerettende kontakt med de frie overflatedeler av kornene.

6. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 4, karakterisert ved at man pålegger et elektrodelag som danner en vesentlig ohmsk kontakt med de frie overflatedeler av kornene.

7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de forannevnte krav, karakterisert ved at før fotosjiktet pålegges, danner kornene et sammenhengende kornlag på et strålingspermeabelt underlag ved hjelp av et strålingspermeabelt, klebende lag hvor kornene er innleiret, og hvor nevnte lag har en tykkelse som er mindre enn den midlere korntykkelse.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at man anvender et klebende lag hvis tykkelse er mindre enn halvparten og fortrinnsvis mindre enn en femtedel av den midlere korntykkelse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at man anvender et flytende eller viskøst klebende lag av et herdbart materiale, som herdes etterat kornene er innleiret.

10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 7 til 9, karakterisert ved at underlaget pålegges et strålingspermeabelt, elektrisk ledende elektrodelag som deretter pålegges nevnte klebende lag, og at kornene synker så langt inn i de klebende lag at de kommer i kontakt med elektrodelaget.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert ved at det klebende lag består av et fotosjikt.

12. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 7 til 9, karakterisert ved at man anvender et klebende lag bestående av et slikt materiale, at det etter pålegging av fotosjiktet og elektrodelaget kan oppløses selektivt i et oppløsningsmiddel., og at man etter å ha pålagt elektrodelaget, fjerner kornlaget fra underlaget med selektiv oppløsning av det klebende lag, hvoretter de oppnådde frie overflatedeler av kornene pålegges et elektrodelag nummer to.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at elektrodelaget pålegges et fortrinnsvis fleksibelt lag av et herdbart, syntetisk materiale, og at dette herdes før kornlaget fjernes fra underlaget.