DE1239779B - Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern

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DE1239779B DEW31482A DEW0031482A DE1239779B DE 1239779 B DE1239779 B DE 1239779B DE W31482 A DEW31482 A DE W31482A DE W0031482 A DEW0031482 A DE W0031482A DE 1239779 B DE1239779 B DE 1239779B
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John Barron
Joseph Gilbert
Maurice Sadler
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Siemens Mobility Ltd
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Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
HOIl
Deutsche KL: 21 g -11/02
Nummer: 1 239 779
Aktenzeichen: W 31482 VIII c/21 g
Anmeldetag: 17. Januar 1962
Auslegetag: 3. Mai 1967
Es ist bei der Herstellung von Selengleichrichtern, die eine Basiselektrode, eine Selenschicht, eine Sperrschicht und eine Gegenelektrode aufweisen, bekannt, auf die Basiselektrode eine Selenschicht aufzubringen und durch Tempern in die kristalline Form überzuführen. Auf der frei liegenden Oberfläche dieser Selenschicht wird dann eine Sperrschicht dadurch gebildet, daß ζ. B. Cadmiumsulfid aufgedampft oder in anderer Weise in die Selenschicht hineingebracht wird.
Es ist weiterhin bekannt, bei der Herstellung von Selengleichrichtern auf eine halogenhaltige Selenschicht eine weitere, thalliumhaltige Schicht aufzubringen, beispielsweise durch Aufdampfen eines Gemisches von Selen und Thallium oder durch Erzeugen von abwechselnden, äußerst dünnen Schichten aus Selen bzw. Thallium.
Weiterhin ist es bei der Herstellung von Selengleichrichtern bekannt, der Gegenelektrode oder der benachbarten Selenschicht von vornherein einen geeignet bemessenen Prozentsatz von Thallium zuzusetzen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern, bei dem auf eine vorbereitete Metallfläche ein Überzug aus Selen mit einem Halogengehalt von 50 bis 600 Teilen je Million Teile aufgedampft, dieser Überzug einer ersten Temperung zur Bildung von Kristallkeimen unterworfen, auf dem behandelten Überzug eine Sperrschicht durch Aufdampfen einer Mischung von Selen- und Cadmiumsulfid erzeugt, auf die Sperrschicht eine Gegenelektrode aufgebracht und danach eine zweite Temperung vorgenommen wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der vorgenannten Art, welches Gleichrichter zu erzielen gestattet, die im Vergleich zu bekannten Selengleichrichtern erheblich bessere Durchlaß- und Sperrcharakteristiken, einen beträchtlich geringeren Alterungsgrad, eine wesentlich längere Lebensdauer und ein höheres Stromaufnahmevermögen haben.
Gemäß der Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß bei einem Verfahren der vorgenannten Art bei der Erzeugung der Sperrschicht gleichzeitig mit dem Selen und dem Cadmiumsulfid zusätzlich Thallium aufgedampft wird.
Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zur Erzeugung der Sperrschicht zunächst in einer ersten Stufe reines Selen aufgedampft und danach in einer zweiten Stufe das gemeinsame Aufdampfen von Selen—Cadmiumsulfid und Thallium vorgenommen.
Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben.
Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern
Anmelder:
Westinghouse Brake and Signal Company· Limited, London
Vertreter:
Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann, Patentanwälte, Hamburg 50, Königstr. 28
Als Erfinder benannt:
Joseph Gilbert,
John Barron, Neville;
Maurice Sadler, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. März 1961 (9232)
Beispiel 1 .,,■;
Eine aus Aluminium bestehende Unterläge wurde durch Behandlung mittels Sandstrahlgebläses gerauht und nickelplattiert, und dann wurde eine dünne Schicht einer Mischung von Tellur und Wismut im Vakuum aufgebracht.
Nachdem die Unterlage in dieser Weise vorbereitet war, wurde auf dieser ein Selenüberzug dadurch niedergeschlagen, daß im Vakuum Selen aufgedampft wurde, das einen Chlorgehalt zwischen 150 und Teilen je Million Teile hatte.
Die überzogene Unterlage wurde dann zur Bildung von Kristallkeimen einer ersten Temperung während einer Stunde bei einer Temperatur von 108° C unterworfen.
Nachfolgend wurde eine Sperrschicht dadurch erzeugt, daß auf die behandelte Oberfläche im Vakuum reines Selen (d. h. halogenfreies Selen) so aufgedampft wurde, daß ein Niederschlag von etwa 0,5 · ΙΟ"3 g/cm2 erhalten wurde.
Danach wurde auf diesen Selenniederschlag eine 1:20-Mischung von Cadmiumsulfid und Selen, die Teile Thallium je Million Teile enthielt, aufgedampft, so daß ein Niederschlag von 0,3 bis 0,6 · 10~3 g/cm2 erhalten wurde.
Anschließend an die vorstehend beschriebenen Vorgänge wurde unter Verwendung bekannter Techniken eine Gegenelektrode aus 60% Cadmium und 40%
Zinn aufgebracht und der Gleichrichter einer zweiten Temperung während 20 Minuten bei einer Temperatur von 210° C unterworfen, um die Gegenelektrode zu schmelzen und eine chemische Schicht zwischen den Metallen der Gegenelektrode und der vorher aufgebrachten Sperrschicht zu bilden.
Beispiel 2
Diese Ausführüngsforin des Verfahrens unterscheidet sich von derjenigen des Beispiels 1 nur darin, daß zur Erzeugung der Sperrschicht die in der zweiten Aufdampfstufe verwendete Mischung auf die vorher überzogene Unterlage unmittelbar, d. h. ohne die Zwischenfügung einer aufgedampften Schicht von reinem Selen aufgebracht wurde.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Beispielen das Halogen in dem Selenüberzug aus Chlor besteht, können an seiner Stelle auch andere Halogene verwendet werden. In den Beispielen lag der verwendete Halogengehalt zwischen 150 und 240 Teilen je Million Teile, was einen besonders günstigen Bereich darstellt. Allgemein kann jedoch ein Halogengehalt zwischen.50 und 600 Teilen je Million Teile verwendet werden.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern, bei dem auf eine vorbereitete Metallfläche ein Überzug aus Selen mit einem Halogengehalt von 50 bis 600 Teilen je Million Teile aufgedampft, dieser Überzug einer ersten Temperung zur Bildung von Kristallkeimen unterworfen, auf dem behandelten Überzug eine Sperrschicht durch Aufdampfen einer Mischung von Selen und Cadmiumsulfid erzeugt, auf die Sperrschicht eine Gegenelektrode aufgebracht und danach eine zweite Temperung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung der Sperrschicht gleichzeitig mit dem Selen und dem Cadmiumsulfid zusätzlich Thallium aufgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halogengehalt des Selenüberzugs zwischen 150 und 240 Teile je Million Teile beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Sperrschicht zunächst in einer ersten Stufe reines Selen aufgedampft und danach in einer zweiten Stufe das gemeinsame Aufdampfen von Selen, Cadmiumsulfid und Thallium vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Stufe eine 1: 20-Mischung von Cadmiumsulfid und Selen, die 1500 Teile Thallium je Million Teile enthält, auf-
, gedampft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufdampfstufe so durchgeführt wird, daß ein Selenniederschlag von etwa 0,5 · 10~3 g/cm2 erhalten wird und daß die zweite Auf dampf stufe so durchgeführt wird, daß ein Niederschlag der Mischung von 0,3 bis 0,6 · 10-3 g/cm2 erhalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Temperung während einer Stunde bei einer Temperatur von 108° C und die zweite Temperung während 20 Minuten bei einer Temperatur von 210° C erfolgt,
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 820 318, 892193,
847, 961 365;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1097 573,
626;
Gm el in, »Handbuch der Anorganischen Chemie«, Selen Teil A, System Nr. 10, 8. Auflage 1953, S. 443, 453, 461, 468, 472;
D u η 1 a ρ, »An Introduction to Semiconductors«, New York, 1957, S. 322 bis 324.
709 578/252 4.67 © Bundesdruckerei Berlin
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