PL50672B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 5.III.1966 50672 KI. 21g, 29/01 UKD Twórca wynalazku: mgr Andrzej Opanowicz Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Elektroniki, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania materialu czulego na promieniowanie podczerwone Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia materialu czulego na promieniowanie widzial¬ ne i podczerwone, który pozwala na wykonanie opornika fotoelektrycznego, czulego na promienio¬ wanie w tym samym zakresie fal swietlnych.Znane i stosowane materialy do wytwarzania fotooporników, oparte na bazie siarczku kadmu, selenku kadmu, tellurku kadmu, wzglednie zawie¬ rajace staly roztwór siarczku i selenku kadmu (CdS. CdSe), zaaktywowane znanymi aktywatora¬ mi na przyklad miedzia i chlorem lub innymi, za¬ leznie od technologii wytwarzania pozwalaja na wykonanie oporników fotoelektrycznych wykazu¬ jacych duza wartosc fotoczulosci w zakresie pro¬ mieniowania widzialnego i bliskiej podczerwieni, dla fal swietlnych o dlugosci od okolo 0,4 vi do okolo 1,2 m- przy czym maksimum rozkladu widmo¬ wego w zaleznosci od materialu i stosowanej tech¬ nologii zawiera sie w zakresie od okolo 0,5 jx (dla CdS) do okolo 0,85 \i (dla CdTe).Fotooporniki tego rodzaju charakteryzuja mie¬ dzy innymi dwa podstawowe parametry: zakres rozkladu widmowego i dlugosc fali swietlnej, przy której wystepuje maksimum czulosci fotoopornika.Sposób wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie materialu, z którego mozna wytwarzac oporniki fotoelektryczne wykazujace znacznie szersze, niz w znanych rozwiazaniach, granice czulosci na pro¬ mieniowanie widzialne i podczerwone w zakresie dlugosci fal od okolo 0,4 \i do okolo 2 u. przy czym. 15 20 25 30 krzywa rozkladu widmowego czulosci w zaleznosci od zastosowanej technologii wykazuje jedno ma¬ ksimum dla fali o dlugosci .okolo 1 \i lub dwa ma¬ ksima: dla fal o dlugosciach okolo 0,66 \i i okolo 1 \i jak pokazano na fig. 1, na której krzywa 1 przedstawia charakterystyke materialu o dwóch maksimach a krzywa 2 charakterystyke materialu z jednym maksimum.Sposób wedlug wynalazku polega na dokladnym zmieszaniu sproszkowanych trzech skladników CdS, CdSe i CdTe o czystosci specjalnej w stosun¬ ku: od 1 do 3 czesci wagowych CdS, od 1 do 2 cze¬ sci wagowych CdSe i od 1 do 2 czesci wagowych CdTe z dodatkiem aktywatorów miedzi i chloru ze zwiazków np. CUSO4, CuCl2, NaCl, CdCh, do¬ danymi w ilosci od 10-4 g do 10-3 g miedzi i od 10-4 do 10-2 g chloru na 1 g mieszaniny proszków CdS, CdSe, CdTe.Tak przygotowana mieszanine wygrzewa sie w atmosferze powietrza lub w atmosferze gazu obojetnego w stopniowo wzrastajacej temperatu¬ rze od okolo 400 °C do okolo 750 °C w czasie od 1 godziny do okolo 3 godzin. Otrzymany produkt miele sie w mozdzierzu i przesiewa sie przez sito o srednicy oka mniejszej niz 60 \i. Przesiany ma¬ terial plucze sie woda destylowana celem usunie¬ cia resztek aktywatorów nie wbudowanych w siec krystaliczna jego ziaren oraz celem usuniecia szkodliwych produktów utleniania jak np. CdS04, 5067250672 CdSe03, po czym material ten suszy sie w tem¬ peraturach od 80 °C do 120 °C.Wytworzony tym sposobem material zawiera mikrokrysztaly stanowiace staly roztwór skladni¬ ków CdS, CdSe i CdTe zaaktywowany znanymi aktywatorami. Material ten moze byc wykorzy¬ stany do wytwarzania oporników fotoelektrycz- nych w postaci warstw polikrystalicznych, otrzy¬ manych jednym ze znanych sposobów np. przez sedymentacje, natryskiwanie, naparowywanie lub prasowanie i spiekanie ksztaltek lub w inny spo¬ sób.Oporniki fotoelektryczne o najwyzszej fotoczu- losci uzyskuje sie z materialu wygrzewanego, w stopniowo wzrastajacej temperaturze, w powie¬ trzu. Jezeli material zawierajacy staly roztwór CdS, CdSe, CdTe byl otrzymywany przez wygrze¬ wanie w atmosferze gazu obojetnego, wówczas przed wykonaniem ksztaltki nalezy albo poddac go wygrzewaniu w powietrzu w czasie od 10 min do 1 godz w temperaturze od okolo 500 °C do 700 °C, albo dodac do niego tlenek kadmu w ilosci od 1% do 10% i dokladnie wymieszac, przy czym wielkosc ziaren dodanego CdO nie powinna byc wieksza niz 20 \i.Opisanym sposobem uzyskuje sie material, z którego mozna wykonac jednym ze znanych sposobów fotoopornik odznaczajacy sie jednym maksimum w rozkladzie widmowym, przypadaja¬ cym dla fal o dlugosci od okolo 0,9 \i do okolo 1,1 M- i zakresem czulosci uzytkowej od okolo 0,45 ]i do okolo 2 pi jak przedstawia krzywa 2.Odmiane omawianego sposobu stanowi wygrze¬ wanie zmieszanych materialów wyjsciowych CdS, CdSe i CdTe z wymienionymi aktywatorami w stalej temperaturze lezacej w przedziale od 700 °C do 850 °C w czasie od okolo 1,5 godziny do okolo 3 godzin w powietrzu lub w gazie obojet¬ nym. Dalszy sposób postepowania z otrzymanym w ten sposób materialem, zawierajacym staly roztwór mikrokrysztalów CdS, CdSe i CdTe nie odbiega od opisanego poprzednio, a zatem otrzy¬ many produkt miele sie a nastepnie przesiewa sie przez sito o srednicy oka mniejszej niz 60 \i, prze¬ siany material plucze sie i suszy w temperaturze od 80 °C do 120 °C.Tym sposobem otrzymany material pozwala na wykonanie fotoopornika odznaczajacego sie roz¬ kladem czulosci widma wykazujacym dwie war¬ tosci maksymalne, jedna dla fal swietlnych o dlu¬ gosci okolo 0,66 |li i druga dla fal o dlugosci okolo 1 n i zakresem czulosci uzytkowej od okolo G,45 M< do okolo 2 \i.Przyklad. W celu uzyskania okolo 100 gra¬ mów materialu wedlug wynalazku miesza sie od- 5 wazone po 40 gramów: siarczek, selenek i tellurek kadmu.Do kolby pomiarowej o pojemnosci 100 milili- trów wsypuje sie 4 • gramy siarczanu miedzi o wzorze chemicznym CUSO4 • 5H2O, po czym kolbe 10 dopelnia sie woda destylowana do objetosci 100 mi- lilitrów. Do drugiej kolby miarowej równiez o po¬ jemnosci 100 mililitrów wsypuje sie 1,65 g chlorku sodu i dopelnia sie woda do objetosci 100 milili¬ trów. 15 Do uprzednio sporzadzonej mieszaniny zwiaz¬ ków kadmu wlewa sie 6 mililitrów otrzymanego roztworu wodnego siarczanu miedzi oraz 60 milili¬ trów roztworu wodnego chlorku sodu, miesza sie, suszy sie w temperaturze okolo 100 °C, rozdrabnia 20 sie a nastepnie prazy sie w piecu przez 2 godziny w temperaturze stopniowo wzrastajacej od 500 °C do 700 °C.Otrzymany spiek miele sie a nastepnie plucze sie woda destylowana po czym suszy sie w tem- 25 peraturze okolo 100 °C i przesiewa sie przez sito o srednicy oczek mniejszej od 60 \i. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania materialu czulego na 30 promieniowanie podczerwone przeznaczonego do wytwarzania oporników fotoelektrycznych, znamienny tym, ze miesza sie sproszkowany siarczek kadmu CdS, selenek kadmu CdSe i tellurek kadmu CdTe w stosunku czesci wa- 35 gowych od 1 do 3 CdS, od 1 do 2 CdSe i od 1 do 2 CdTe z dodatkiem aktywatorów a na¬ stepnie wygrzewa sie tak przygotowana mie¬ szanine w temperaturze stopniowo wzrastaja¬ cej w sposób ciagly od okolo 400 °C do okolo 40 750 °C w czasie od 1 godziny do okolo 3 godzin, w atmosferze powietrza, tlenu lub gazu obo¬ jetnego.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jako aktywatory stosuje sie miedz w ilosci od 10-4 g do 10-3 g oraz chlor w ilosci od 10-4 g do 10-2 g na 1 g mieszaniny proszków CdS, CdSe i CdTe.
3. 3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 i 2 zna¬ mienna tym, ze mieszanine proszków CdS, CdSe i CdTe z aktywatorami wygrzewa sie w stalej temperaturze od 700 °C do 850 °C w czasie od 1 do 3 godzin.50672 OB 02 ! 1/ l/l 1 / I \y \v 1 »- l m qs oja uo W Af/1 PL