DE883476C - Verfahren zur Verringerung der Alterung von Selengleichrichtern mit auf die Selenschicht aufgebrachter, beispielsweise aus einer Zinn-Kadmium-Legierung bestehender Deckelektrode - Google Patents
Verfahren zur Verringerung der Alterung von Selengleichrichtern mit auf die Selenschicht aufgebrachter, beispielsweise aus einer Zinn-Kadmium-Legierung bestehender DeckelektrodeInfo
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Description
- Verfahren zur Verringerung der Alterung von Selengleichrichtern mit auf die Selenschicht aufgebrachter, beispielsweise aus einer Zinn-Kadmium-Legierung bestehender Deckelektrode Es ist den Selen,-leichrichtern eigen, #daß sie im Laufe der Zeit ebenso wie andere Trockengleiehr,cliter altern. Die Alterung besteht im wesentliehen. in einer Vergrößerung des Widerstandr#-s in der Durchlaßrichtung. Diese 'kann, sich zusammensetzen: aus einer Erhöhung des Übergangswiderstandes zwischen Trägertlektrode unid: Hialbleite.r, einer Erhöhung des Bahnwiderstandes der Halbkeiterschicht, einer Änderung -des Widerstandes der Sperrschicht und. einer Echöhung des Überggangswiderstandes zur Geggen- oder Deckelektrode. je nach ider Herste-Ilun,-s-,v-eise der Gleichrichter wird ,die eine oder andere Ursache überwiegen. Die erwähnten Widerstandsänderunggen werden dadurch hervorgerufen, daß beim Betriebe des Gleichrichters Bestandteile der Baustoffe einzelner Gleichrichterschichten in die benachbarten Schichten hineindiffundieren oder aus den SchicIten, heraustreten und damit die Eigenschaften dieser Schichten veränderm 'Da z. B. Beimengungen gewisser Halogene oder Halo-Inverbin#d'ungen zum Sel-en d-iie Leitfähigkeit des Selens b.-trächtlich erhöhen, wäre eine im Betrieb eintretend-,- Halogerliverarmung einerWiderstandserhöhunggleichzusetzen. Andererseits können Beimengungen, die in den Baustoffen, ,der Trägerelektrode oder der meistens auf die Selenschicht auf gespritzten- Deckelektrode enthalten sind, in die Selenschicht hineintreten und dadurch deren Leitahigkeit 'herabsetzen; insbesondere besteIht diese Möglichkeit an den Grenzschichten und der Sperrschicht. So kan-n beispielsweise schon eine geringe Menge Thallium im Selen die Leitfähigkeit erheblich ve.rschlechtern.
- Alle solche Vorgänge wirken widerstandserhöhend, und zwar um so mehr, mit je höherer Temperatur der Gleichrichter betrieben, wird. Sie werden beschleunigt und verstärkt dfurch die Einwirkung von Wärme. Tatsächlich zeigt sich auch bei Dauerbetrie?oen-, daß diie Alterung mit zunehmendex Temperatur (Betriebswärme) beschlen-#nigt -Wird. Dauerversuche haben gezeigt, daß die Wi(derstandser#höhung asymptotisch einem Endwert zustrebt. Der Einfluß der Wärme ist also beim gealterten GleieIhrichter wesentlich kleiner als beim neuen Gleichrichter, ja manchmal sogar vernachlässigbar klein.
- In vielen, Fällend werden; Selengleichrichter gebraucht, die im Btt#rieb selbst bei verhältnismäßig hohen Temperature ' n. nicht oder nur sehr wenig altern. dürfen. Ferner braucht man auch Gleichrichter, die beihöheren Temperaturen nicht stärker altern. als bei tieferen Temperaturen.
- Man kann nun derartigen normal hergestellten Selengleichrichtern diie Eigenschaften nicht alternder Gleichrichter durch künstlich vorweggenommene Alterung vefleihen, indem man den fertigen Gleichrichter während einer längeren, mindestens einige Stunden umfassenden Zeitdauer einer Nacherwärmung auf einer über der Betriebstemperatur des Gleiährichters, höchstens aber beim Schmelzpunkt der Deckelektrode liegende Temperatur aussetzt. Dieser Nacherwärmungsvorgang, den- man auch als Temperung bezeichnen kann, bedeutet praktisch eine künstlich vor-weggenommene Alterung oder auch eine Beschleunigung der Alterung, des Selengleichrichters zur Erreichung höherer Konstanz seiner elektrischen Werte. Er muß unter Umständen über eine beträchtliche Zeit ausgedehnt %verden, da die Änderungen, welche die künstliche Aliterung herbeiführen, nur langsam vor sich gehen. Mit zunehmender Behandlungsteinperatur tritt allerdings eine Beschleunigung der Alterung ein. Die 'hierbei zulässigen oberen Temperaturgrenzen .sind pra:ktisch iduirch,die, Schmelzpunkte der an. der Erwärmung teilnehmenden Baustoffe gegeben, zu-,nächst n#atürlich durch den Schmelzpunkt des Selens, .dann aber durch den meist erheblich tiefer liegenden Schtnelzpunkt-der Gegen- oder DeckelektTode. Eine aus einer Zinn-Kadmium-Legierung bestehende, auf .die Selenschicht aufgespritzte Deckelektrode schmilzt beispielsweise bei etwa iSo' C. Als untere Grenze der Temperaturerhöhung ergibt sich eine Temperatur, bei welcher der Widerstand des Gleichilchters in der Durchlaßrichtung nur wenig zunimmt. Würde man für die künstliche Alterung eine uniter der voraussichtlichen Betriebstempeeratur liegende Temperatur der Nacherwärmung wählen, so würde '%die Temperting allzulange ausgedehnt werden müssen. Begrenzt man die Nacherwärmung auf einen Temperaturbereich von, etwa iSo his 8o' C, so ergibt sich als notwendige Temperatur-,dauer eine Zeit von einigen Stunden bis zu einigen Monaten,. Die 'kurze Zeit entspricht dabei einer Temperatur, die dicht unter dem Schmelzpunkt der Deckelekarode liegt. Wählt man für die Ternperung eine- nur wen-g über der B-,tr""-ebstemp,-ratur des Gleichrichters liegende Temperatur, so empfiehlt es sich, ihre Dauer über mindestens i5oo Stunden. zu erstrecken.
- Der Hauptvorteil der nach dem geschilderten Vexfahren helhandelten Selengleichrichter besteht .darin, d!aß die Gleichrichter, ohne erhebliche Alterungserscheinungen zu zeigen, auch bei merklich 'höheren Temperaturen als bisher betrieben werden können.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHF: i. Verfahren zur Herstellung nicht alternder Selengleichrichter mit auf die Selenschicht aufgehrachter, beispielsweise aus einer Zinn,-Kadmium-Legierung bestehender Deckelektrode, dadurch gekenneeichnet, daß man die mit der Selenschicht und der Deckelektrode verschenen Gleich,richterscheiben nach der thermischen Umwandlung und Wjederabkühlung der Selenschicht vor ihrer Inbetriebnahme während einer längeren, mindestens einige Stunden umfassenden Zeitdauer einer Nacherwärmung auf eine über der voraussichtlichen Betriebstemperatur des fertigen Gleichrichters, höchstens. aber beim Schmelzpunkt der Deckelektrode liegende Temperatur aussetzt.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dad-urch ge- kennzeichnet, daß die Nacherwärmung bei. einer nur wenig über der Betriebstemperatur des Sdlengle-ichrich#ters liegenden Temperatur vor sich geht und si,dh über mindestens i 5oo Stunden erstreckt.
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