DE887241C

DE887241C - Trockengleichrichter mit einem Halbleiter, der die Sperrschicht auf der der Traegerelektrode abgekehrten Seite traegt und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE887241C
Application number: DEA5640D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Phil Brunke; Werner Dr Phil Koch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-06-13
Filing date: 1937-11-13
Publication date: 1953-08-20
Also published as: DE720445C

Description

Trockengleichrichter mit einem Halbleiter, der die Sperrschicht auf der der Trägerelektrode abgekehrten Seite trägt und Verfahren zu seiner Herstellung Das Patent 720 445 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern vom Selentyp mit einer Leichtmetallträgerelektrode, in deren oberflächliche Oxydhaut zur Beseitigung von deren Sperrwirkung ein Metall eingelagert ist, indem die Elektrode kurze Zeit im Vakuum dem Atom- oder Dampfstrahl des betreffenden Metalls ausgesetzt wird. Gegenstand der Erfindung ist nun ein Trockengleichrichter vom Selentyp nach dem Hauptpatent, der sich dadurch auszeichnet, daß er besonders einfach herzustellen ist. Versuche haben nämlich gezeigt, daß sich für die Einlagerung besonders gut Kohlenstoff eignet, der wegen seiner guten metallischen Leitfähigkeit wie ein Metall wirkt. Nach der Erfindung bestehen also die in die Oxydhaut eingelagerten und sie einfärbenden Teilchen aus Kohlenstoff.
Es ist zwar bekannt, Kohlenstoff als Unterlage für die Selenschicht bzw. als Zwischenlage zwischen dieser und der Trägerelektrode zu verwenden. Bei dein bekannten Gleichrichtern handelte es sich aber um eine starke Unterlage, die sich entweder selbst trug, oder aber, bei Auflagerung auf die Trägerelektrode, so dick bemessen war, daß sie eine Verbindung des Selens mit Elektrodenmetall mit Sicherheit verhinderte. Das Metall wirkte dort in der Tat dann nicht mehr als Elektrode, sondern nur noch als Träger, der den Kohleüberzug mechanisch stützte. Dabei sollte durch den Kohleüberzug die Haftfähigkeit des Selens auf der Unterlage verbessert werden.
Ferner war es bei Kupferoxydulzellen, bei denen die Sperrschicht zwischen der Trägerelektrode und der Halbleiterschicht liegt, bekannt, eine zusammenhängende Kohleschicht auf der der Trägerelektrode abgewandten Fläche des Halbleiters anzuordnen, um einen so guten Kontakt mit dem Halbleiter herzustellen, daß ein Andrücken der sogenannten Gegenelektrode unnötig wird. Mit der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, ein leicht oxydables Leichtmetall als Trägerelektrode für eine Selenschicht geeignet. zu machen, hat jene bekannte Anordnung nichts zu tun.
Bei dem Erfindungsgegenstand hat die Kohleschicht ganz andere Zwecke. Sie dient nämlich dazu, die schädliche Sperrwirkung der oberflächlichen Oxydschicht der Leichtmetallträgerelektrode zu beseitigen, ohne im übrigen den iCharakter dieser Elektrode als solche aufzuheben. Dementsprechend darf die Schicht auch nur sehr dünn sein, so daß die Wirkung des Elektrodenmetalls auf die Halbleiterschicht nicht beeinflußt wird. Infolgedessen wird die Kohle, wie im Hauptpatent beschrieben, nur in die Oxydhaut eingelagert, gegebenenfalls mit einem geringen Überschuß auf der Oberfläche. Die obere Grenze für die Dicke der Kohlenstoffschicht ist dadurch gegeben, daß die Schicht eben erkennbar ist, ohne Interferenzfarben zu zeigen. Sie darf also jedenfalls höchstens io-5 mm stark sein.
Die Einlagerung braucht nicht nur durch Eindampfen zu erfolgen, sie kann auch in jeder anderen Weise erfolgen, die die Einlagerung von Kohlenstoffteilchen in der Größenordnung von Atomen gestattet. Bei Verwendung elektrisch geladener Teilchen z. B. kann durch Beschleunigungsfelder die Wucht des Aufpralls der Teilchen erheblich gesteigert und dadurch die Eindringung gefördert werden. Als Kriterium für die erfolgreiche Einlagerung bzw. die ordnungsgemäße Anbringung der Kohlenstoffschicht dient die Prüfung, ob unter Einhaltung der oben angegebenen Dickenmaße die unerwünschte Sperrwirkung der Oxydoberfläche bei der Leichtmetallelektrode beseitigt ist.
Die - schematische Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Trockengleichrichters nach der Erfindung von der Seite gesehen, mit der Übersichtlichkeit halber verzerrten Abmessungen. Auf einer Trägerelektrode t aus handelsüblichem Magnesiumblech von i mm- Stärke und einem Kreisdurchmesser von 40 mm ist in die oberflächliche OXydschicht o, c der Trägerseite Kohlenstoff im Überschuß eingelagert. Der Überschuß ist durch die Schicht c angedeutet. Die Dicke der Schichten o, c -h c beträgt insgesamt io-5 mm. Auf der Einlagerungsschicht befindet sich die Selenschicht la, die etwa im geschmolzenen Zustand aufgestrichen sein kann. Sie hat eine Dicke von etwa 1/io mm. Selbstverständlich kann für die Aufbringung der Selenschicht auch jedes andere bekannte Verfahren angewendet worden sein. Auf die Sperrschicht s, die sich auf der freien Oberfläche der Selenschicht befindet, liegt die Gegenelektrode g auf, die aus Wood-Metall besteht und z. B. aufgespritzt ist.
Die beschriebene Ausführung ist nur ein Beispiel. So kann statt des Magnesiums auch jedes andere Leichtmetall oder eine Legierung auf Aluminium- oder Magnesiumbasis verwendet sein, das bzw. die eine spontan sich bildende Oxydhaut trägt. Eine Aufbringung des Kohlenstoffs im Überschuß ist selbstverständlich nicht notwendig, erleichtert aber.die Herstellung der Einlagerungsschicht. An sich genügt eine Einlagerung ohne Überschuß. Ferner kann für die Halbleiterschicht jeder Halbleiter vom Selentyp benutzt werden, d. h. ein Halbleiter, der die Sperrschicht auf der der Trägerelektrode abgekehrten Seite trägt.
Die Einlagerung der Kohlenstoffschicht wird zweckmäßig in der Weise vorgenommen, daß die Leichtmetallelektrode in einer Entfernung von einigen Zentimetern in der Nähe eines Kohlelichtbogens aufgestellt wird, der unter vermindertem Druck von etwa i TOrr, zweckmäßig in Edelgasatmosphäre, brennt. Die Eindampfungsdauer beträgt einige Sekunden. Eine Interferenzfärbung der Oberfläche darf noch nicht sichtbar sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Trockengleichrichter mit einem Halbleiter, der die Sperrschicht auf der der Trägerelektrode abgekehrten Seite trägt, und mit einer nach Patent 720 q.¢5 vorbehandelten, eine Oxydhaut aufweisenden Leichtmetallträgerelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Oxydhaut eingelagerten und sie einfärbenden Teilchen aus Kohlenstoff bestehen.
2. Trockengleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff im Überschuß bis zu einer Höchstgesamtstärke der Einlagerungs- und überschußschicht von io-5 mm aufgebracht ist.
3. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte Trägerelektrode kurzzeitig in die Nähe eines unter vermindertem Druck brennenden Kohlelichtbogens gebracht wird. _-