DE971650C

DE971650C - Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern

Info

Publication number: DE971650C
Application number: DES12583D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Siebert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-09-28
Filing date: 1944-09-29
Publication date: 1959-03-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern Die bisher bekanntgewordenen Selengleichrichter sind zum Teil äußerst empfindlich gegen die Einwirkung atmosphärischer Feuchtigkeit sowie von Dämpfen und insbesondere Quecksilberdämpfen. Es ist vorgeschlagen worden, durch Lackierung der Gleichrichter eine Schutzwirkung zu erreichen, jedoch nur mit begrenztem Erfolg, da es schwierig ist, Lacküberzüge zu. erhalten, die auf die Dauer völlig dicht sind. Die Lacke haben außerdem selbst vielfach einen mehr oder weniger ungünstigen Einfluß auf die Gleichrichterscheiben.
Gemäß der Erfindung wird die Einwirkung von Feuchtigkeit oder Dämpfen auf die aktiven Teile einer Selengleichrichterscheibe dadurch mit Sicherheit vermieden, daß als Deckelektrode nicht, wie bisher üblich, eine aufgespritzte Metallschicht, sondern eine massive Metallscheibe dient, welche mit der Selenhalbleiterschicht eine gute Haftung eingeht. Die Spritzschichten bei den bekannten Selengleichrichtern sind verhältnismäßig dünn und nie ganz dicht. Es läßt sich bei ihnen daher nur mit großen Schwierigkeiten erreichen, daß Feuchtigkeit oder Dämpfe nicht durchdringen können. Der Selengleichrichter nach der Erfindung hat eine massive Metallplatte als Deckelektrode, und zwar eine Metallplatte, deren Stärke so groß gewählt ist, daß sie gegen das Eindringen von Feuchtigkeit oder Dämpfen mit Sicherheit dicht ist. Die Stärke der Gegenelektrodenscheibe wird sich nach der Art des verwendeten Werkstoffes richten. Es ist vorteilhaft, die Scheibe etwa in gleicher Stärke zu wählen wie die Trägerelektrode, auf der die Selenschicht aufgeschmolzen oder anderweitig, beispielsweise durch Aufdampfen, aufgebracht ist.
Die massive Gegenelektrode wird erfindungsgemäß durch Aufdrücken auf die im Schmelzzustand befindliche Oberfläche der Selenschicht mit dieser zur gegenseitigen Haftung gebracht, und zwar beispielsweise nach dem Aufschmelzen des Selens auf die noch geschmolzene Selenoberfläche aufgedrückt.
Nach dem Aufbringen der massiven Deckelektrode, also nach Fertigstellung des Gesamtaufbaues der Gleichrichterscheibe, kann mit der notwendigen thermischen Behandlung begonnen werden. Die erste thermische Umwandlung kann aber auch mit dem Aufpressen der Deckelektrode in der Weise verbunden werden, daß die aufzupressende Scheibe entsprechend erhitzt wird.
Die Gegenelektrodenscheibe kann aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Trägerelektrode. Zweckmäßig wird die Gegenelektrode an der der Selenschicht zugekehrten Seite mit einer Metallschicht der notwendigen Zusammensetzung, z. B. einer Legierung aus Zinn und Cadmium, überzogen. Es sind dabei Metallschichten derart zu verwenden, wie sie bei Selengleichrichtern mit dem bekannten Aufbau als Deckelektrode auf die Selenschicht aufgebracht werden. Die mit dieser Metallschicht zu versehende, massive Deckelektrode wird zweckmäßig vorher aufgerauht, um ein gutes Haften der Metallschicht auf der Deckelektrodenscheibe zu gewährleisten.
Es sind zwar für Selengleichrichter bereits massive Deckelektroden bekanntgeworden. So hat man eine solche Deckelektrode bereits an die feste Halbleiterschicht angedrückt. Einer Haftung zwischen Deckelektrode und Halbleiterschicht ist dabei keine besondere Beachtung geschenkt worden. Es ist ferner vorgeschlagen worden, eine massive Deckelektrode zu benutzen, welche auf ihrer der Halbleiterschicht zugewandten Seite zunächst mit einer Lage aus einer niedrigschmelzenden Legierung versehen wird. Nach dem Anbringen der Gegenelektrode auf der festen Halbleiterschicht wird diese Metallage zum Schmelzen gebracht. Durch dieses bekannte Verfahren und die bekannte Anordnung soll ein guter Kontakt zwischen der Halbleiterschicht und der Deckelektrode erzeugt werden und durch Ausnutzung der Oberflächenspannung der Schmelze einem Diffundieren oder Einsickern des Metalls in die Risse der festen Halbleiterschicht vorgebeugt werden. Wegen des Zusammenbringens der Deckelektrode mit der im festen Zustand während des Aufbringprozesses der Deckelektrode verbleibenden Halbleiterschicht liegt bei diesem bekannten Vorschlag nicht die erfindungsgemäße Erkenntnis für eine Verbesserung des Gleichrichters vor, die dadurch erreicht wird, daß das Aufbringen der Geglenelektrode auf die geschmolzene Selenoberfläche stattfindet.
Die Deckelektrodenscheibe kann den gleichen Durchmesser besitzen wie die Trägerelektrode. Man kann jedoch auch einen etwas kleineren Außendurchmesser wählen, so daß die Selenschicht etwas über den Rand der Deckelektrode hinausragt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Randschicht noch mit einem geeigneten Überzug zu versehen und sie dadurch gegen Einflüsse von außen zu schützen. Auch bei dieser Ausführungsform ist jedoch die aktive Selenschicht zwischen der Trägerelektrode und der massiven Deckelektrode eingebettet und dadurch gegen äußere Einflüsse praktisch vollkommen geschützt.
Wenn die Gegenelektrode und die Grundscheibe gleichen Durchmesser haben, so verbleibt nur eine schmale Kante der Halbleiterschicht am Außenrand und an der für den Tragbolzen vorgesehenen Bohrung der Scheibe unbedeckt. Um auch in diesem Fall zu verhindern, daß Feuchtigkeit oder Dämpfe, insbesondere Quecksilberdämpfe, von der Kante her angreifen, wird zweckmäßig ein etwa 2 bis 3 mm breiter Ring aus isolierendem Werkstoff, beispielsweise Papier, am Außenrande der Scheibe und um die innere Bohrung vorgesehen. Dieser Ring kann auf die Gegenelektrode vor deren Aufdrücken auf das geschmolzene Selen aufgebracht werden. Dieser Ring drückt sich beim Aufpressen der Gegenelektrode in das Selen ein und bildet einen guten Abschluß nach außen. Der Ring hat außerdem noch den Vorteil, daß er dafür sorgt, daß zwischen der aufgepreßten Gegenelektrode und der die Selenschicht tragenden Grundscheibe ein Abstand gehalten wird, der der Dicke des isolierenden Ringes entspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die massive Deckelektrodenscheibe durch Aufdrücken auf die noch im Schmelzzustand befindliche Selenoberfläche mit der Selenschicht zur gegenseitigen Haftung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Umwandlung der Selenschicht erst nach dem Aufbringen der Deckelektrode vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelektrode beim Rufpressen auf die Selenschicht zwecks Durchführung der ersten thermischen Umwandlung erhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch. gekennzeichnet, daß die Deckelektrodenscheibe an der der Selenschicht zugekehrten Seite mit einem Überzug, vorzugsweise einer Zinn-Cadmium-Legierung, versehen ist, der beispielsweise aufgespritzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelektrodensc'heibe vor dem Aufbringen der Metallschicht aufgerauht wird.
6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelektrodenscheibe so bemessen ist, daß an ihren Rändern ein Teil der Selenschicht frei gelassen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehende Selenschicht mit einem Schutzüberzug versehen ist. B. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rand bzw. den Rändern der Deckelektrode, welche der Halbleiterschicht zugewandt sind, ein Ring aus isolierendem Werkstoff, beispielsweise Papier, angebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 117 386; holländische Patentschrift Nr. 46405; britische Patentschrift Nr. 472 961; USA.-Patentschrift Nr. 2 124 3o6.