DE926987C

DE926987C - Process for the production of thin, cohesive, homogeneous, hexagonal selenium layers on a smooth, translucent base, e.g. B. on glass or quartz glass

Info

Publication number: DE926987C
Application number: DEF9219A
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Stuke
Original assignee: FALKENTHAL; Presser K G
Current assignee: FALKENTHAL; Presser K G
Priority date: 1952-06-10
Filing date: 1952-06-10
Publication date: 1955-04-28

Description

Verfahren zur Herstellung von dünnen, zusammenhängenden, homogenen, hexagonalen Selenschichten auf glatter, lichtdurchlässiger Unterlage, z. B. auf Glas oder Quarzcrlas Zur Herstellung von dünnen, kristallinen, hexagonalen Selenschichten, wie sie z. B. in Selengleichrichtern und Selenphotoelementen benötigt werden, sind mehrere Verfahren bekannt.Process for the production of thin, coherent, homogeneous, hexagonal selenium layers on a smooth, translucent surface, e.g. B. on Glass or quartz crystal For the production of thin, crystalline, hexagonal selenium layers, how they z. B. are needed in selenium rectifiers and selenium photo elements several procedures known.

Nach einem dieser Verfahren wird das flüssige Selen auf die Unterlage, z. B. eine aufgerauhte Metallplatte, aufgestrichen, wo es auch bei und nach der Abkühlung amorph bleibt. Das amorphe Selen wird dann unter gleichzeitiger Anwendung von erhöhtem Druck und Temperatur in eine dünne, kristalline Schicht umgewandelt. Auf diese Weise erhält man völlig homogene Schichten.According to one of these processes, the liquid selenium is applied to the base, z. B. a roughened metal plate, painted on, where it is also during and after the Cooling remains amorphous. The amorphous selenium is then used simultaneously converted into a thin, crystalline layer by increased pressure and temperature. In this way, completely homogeneous layers are obtained.

Nach einem anderen Verfahren wird Selen im Vakuum auf eine aufgerauhte, auf eineTemperatur von über ioo° C erhitzte Unterlage aufgedampft. Das Selen schlägt sich hierbei sofort in kristalliner Form nieder.According to another process, selenium is applied to a roughened, evaporated onto a surface heated to over 100 ° C. The selenium beats this immediately settles in crystalline form.

Beide Verfahren werden heute bei der Herstellung von Selengleichrichtern und Selenphotoelementen in größtem Ausmaße angewandt; sie liefern jedoch nicht in allen Fällen gleich gute Resultate, z. B. nicht in den Fällen, wenn eine dünne, hexagonale Selenschicht von einer Dicke von etwa i ,u auf einem lichtdurchlässigen Träger, z. B. auf Glas oder Quarzglas, gebildet werden soll. Da diese lichtdurchlässigen Träger in der Regel eine glatte Oberfläche aufweisen, begegnet die Bildung der kristallinen Selenschicht großen Schwierigkeiten. Die Schichten, die mittels des Preßverfahrens gebildet werden, haften auf glatten Unterlagen außerordentlich schlecht, da eine die Haftfestigkeit steigernde Selenidbildung zwischen lichtdurchlässiger Unterlage und der gebildeten Selenschicht nicht stattfindet. Arbeitet man andererseits nach dem Bedampfungsverfahren, so ist es schwierig, vollkommen homogene Schichten zu erhalten.Both processes are used today in the manufacture of selenium rectifiers and selenium photo elements applied to the greatest extent; however, they do not deliver in equally good results in all cases, e.g. B. not in cases where a thin, hexagonal selenium layer about i, u thick on a translucent layer Carrier, e.g. B. on glass or quartz glass is to be formed. Because this translucent Carriers usually have a smooth surface, countered the formation of the crystalline Selenium great difficulty. The layers that are produced by means of the pressing process are formed, adhere to smooth Documents extremely bad, there is a selenide formation that increases the adhesive strength between translucent Underlay and the selenium layer formed does not take place. On the other hand, if you work After the vapor deposition process, it is difficult to produce completely homogeneous layers to obtain.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet diese Nachteile und besteht darin, daß bei der Herstellung von homogenen, hexagönalen Selenschichten auf einer eine glatte Oberfläche aufweisenden, ultraviolettes, sichtbares und ultrarotes Licht durchlässigen Unterlage, z. B. auf Glas oder Quarzglas, vor Aufbringen des Selens, beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufstäuben, die lichtdurchlässige Unterlage . mit einer dünnen,. keimbildenden, optisch nicht in Erscheinung tretenden Fremdschicht belegt wird. Diese Keim-Schicht fördert die Kristallisation des aufgebrachten Selens in hohem Maße. Zweckmäßig werden für diese Keimschichten Stoffe verwendet, die dem Selen chemisch ähnlich sind, d. h. solche Stoffe, die in derselben Gruppe des Periodischen Systemfis, wie Selen stehen. Bei der Verwendung solcher Stoffe, insbesondere bei der Verwendung des Nachbarelementes Tellur, wird eine besonders wirkungsvolle Keimschicht ohne irgendwelche schädlichen Nebeneinflüsse erzielt.The method according to the invention avoids these disadvantages and exists in that in the production of homogeneous, hexagonal selenium layers on a smooth-surfaced ultraviolet, visible and ultrared light permeable base, e.g. B. on glass or quartz glass, before applying the selenium, for example by vapor deposition or dusting, the translucent base . with a thin ,. germ-forming, optically invisible foreign layer is occupied. This seed layer promotes the crystallization of the applied selenium to a great extent. Appropriately, substances are used for these germ layers that the Are chemically similar to selenium, i.e. H. those substances that are in the same group of the periodic Systemfis, how selenium stand. When using such substances, especially with the use of the neighboring element tellurium becomes a particularly effective seed layer achieved without any harmful side effects.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich beispielsweise so durchführen, daß die bekeimte Unterlage auf eine Temperatur von über 9o° C gebracht wird und dann .das Selen aufgedampft wird, wobei der Niederschlag des Selens unmittelbar in kristalliner Form erfolgt. Die Selenschicht kann, jedoch auch auf :die bekeimte Unterlage bei normaler. Temperatur aufgebracht und dann bei einer über 9o° C liegenden Temperatur in die kristalline Modifikation umgewandelt werden.The method according to the invention can be carried out, for example, that the germinated base is brought to a temperature of over 9o ° C and then .das selenium is evaporated, with the precipitate of selenium immediately takes place in crystalline form. The selenium layer can, however, also affect: the germinated Underlay at normal. Temperature applied and then at a temperature above 90 ° C Temperature can be converted into the crystalline modification.

Das Verfahren ermöglicht es, auf lichtdurchlässigen, eine glatte Oberfläche aufweisenden Unterlagen homogene, hexagonale Selenschichten bis herunter zu einer Dicke von etwa i X i o-5 mm herzustellen.The process enables translucent, smooth surface having homogeneous, hexagonal selenium layers down to one Thickness of about i X i o -5 mm.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von dünnen, zusammenhängenden, homogenen, hexagonalen Selenschichten auf glatter, lichtdurchlässiger Unterlage, z. B. auf Glas oder Quarzglas, dadurch gekennzeichnet, daß die die Selenschicht tragende Unterlage vor dem Aufbringen des Selens durch Aufdampfen oder Aufstäuben im Vakuum mit einer dünnen, optisch nicht oder nur sehr schwach in Erscheinung tretenden, die Keimbildung fördernden Fremdschicht belegt wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of thin, coherent, homogeneous, hexagonal selenium layers on a smooth, translucent base, z. B. on glass or quartz glass, characterized in that the selenium layer load-bearing base before applying the selenium by vapor deposition or dusting in a vacuum with a thin, visually not or only very weakly appearing, the foreign layer promoting nucleation is occupied.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der dünnen Fremdschicht ein Stoff der 6. Gruppe des Periodischen Systems auf die Unterlage aufgebracht wird. 2. The method according to claim i, characterized in that a substance is used to form the thin foreign layer 6. Group of the Periodic Table is applied to the base.

3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fremdschicht aus Tellur aufgebracht wird. q.. 3. Procedure according to claim 1 and 2, characterized in that a foreign layer made of tellurium is applied. q ..

Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Fremdschicht belegte lichtdurchlässige Träger vor dem Aufdampfen des- Selens auf eine 9o° C übersteigende Temperatur gebracht wird. Method according to claim i, characterized in that the transparent supports covered with the foreign layer before the evaporation of the selenium is brought to a temperature exceeding 90 ° C.

5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Selen auf die kalte, mit der Fremdschicht bedeckte lichtdurchlässige Unterlage aufgebracht wird und die Umwandlung in die hexagonale, kristalline Modifikation bei einer Temperatur, die oberhalb 9o° C liegt, vorgenommen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 398 108; USA.-Patentschrift Nr. 2 q.o8 116.5. The method according to claim i, characterized in that the selenium is applied to the cold, covered with the foreign layer, transparent substrate and the conversion into the hexagonal, crystalline modification at a temperature which is above 9o ° C is carried out. Cited publications: German Patent No. 398 108; U.S. Patent No. 2q.o8 116.