DE592734C

DE592734C - Sperrschichtphotozelle, insbesondere Vakuumsperrschichtzelle

Info

Publication number: DE592734C
Application number: DEP63472D
Authority: DE
Original assignee: MAX A E PRESSLER
Current assignee: MAX A E PRESSLER
Priority date: 1931-07-11
Filing date: 1931-07-11
Publication date: 1934-02-13

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
13. FEBRUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE

Max A. E. Pressler in Leipzig

Sperrschichtphotozelle, insbesondere Vakuumsperrschichtzelle

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Juli 1931 ab

Sperrschichtphotozellen bestehen bekanntlich aus einer als die eine Zuleitung dienenden leitenden Unterlage, einer diese bedeckenden und durch die eigentliche Sperrschicht von ihr getrennten Halbleiterschicht und einer als andere Stromzuleitung dienenden, auf die genannte Halbleiterschicht aufgebrachten leitenden Deckschicht«. Die Deckschicht pflegt man entweder durch Auflegen eines Netzes, Aufstäuben eines Metalls (evtl. in Kombination) oder auch durch zonenweise chemische Überführung der Außenhaut des Halbleiters in ein Metall zu erzeugen. Mit dem zugehörigen Zuleitungsdraht pflegt man sie durch Aufpressen eines Metallrahmens, einer Feder o. dgl. zu verbinden. Hierbei wird die Deckschicht leicht beschädigt, oder es treten Kontaktfehler bzw. störende Kontaktpotentiale auf. Ferner erfordert diese Kontaktherstellung ziemlich komplizierte Arbeitsgänge, die sich insbesondere dann schwer durchführen lassen, wenn die Fertigstellung der Zelle in einem Vakuum erfolgt, in dem die Zelle dann anschließend belassen werden soll.
Die Erfindung betrifft eine Zejlenforrn, bei der diese Nachteile in Fortfall kommen und die sich auch im Vakuum außerordentlich leicht fertigstellen läßt. Ihr wichtigstes Kennzeichen besteht darin, daß in der Nachbarschaft des Sperrschichtträgers, aber unter Belassung eines Zwischenraumes, eine Leiterfläche auf einer isolierenden Unterlage angebracht ist, die mit der einen Stromzuleitung in Verbindung steht und von der Deckschicht mit überdeckt wird. Sperrschichtträger und zusätzliche Leiterfläche können dabei auf einem gemeinsamen Isolierkörper und gegebenenfalls in einer Ebene liegen. Zweckmäßig ,umgibt die zusätzliche Leiterfläche den Sperrschichttrager in Form eines Ringes oder eines Rahmens und besteht (wenigstens oberflächlich) aus einem anderen Metall als der Sperrschichtträger. Der Sperrschichtträger* ist mit der einen, die zusätzliche Leiterfläche mit der anderen Stromzuleitung verbunden. Als isolierende Unterlage kann ein Glimmerplättchen oder wegen der größeren Starrheit besser eine Glas- oder Quarzplatte dienen. Auch Hartgummi ist brauchbar. Keramische Massen haben siph in verschiedenen Fällen als besonders vorteilhaft erwiesen, weil auf ihnen Metallüberzüge überraschend festhaften.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erhält man schon vor der Erzeugung der Deckschicht eine absolut unveränderliche räumliche Fixierung der von der Deckschicht nachher miteinander in Verbindung zu bringenden Flächen. Die Deckschicht wird nicht wie bisher durch Aufpressen eines weiteren Metallstückes mit ihrer Zuleitung in Verbindung gebracht, sondern bedeckt auch diese (vorher fixierte) Metallfläche mit. Daß auf diese Weise sehr viel sichere Kontakte entstehen, liegt auf der Hand. Daß die Fertigstellung der Zelle erleichtert wird, ersieht man aus folgendem.

Abb. ι zeigt zunächst eine erflndungsgemäße Sperrschichtzelle schematisch im Querschnitt. Auf die Quarzplatte 1 ist der Sperrschichtträger 2 (z. B'. in Form einer Kupferschicht) aufgebracht. Dem Sperrschichtträger benachbart,

aber unter Belassung eines Zwischenraumes, ' sind rechts und links von ihm die Leiterflächen 3 angeordnet, die z. B. aus einer Versilberung bestehen können. Diese Leiterflächen 3 sind mit der einen Zuleitung 4 verbunden, während der Sperrschichtträger 2 in üblicher Weise mit der anderen Zuleitung 5 in Verbindung steht. · Ist die Zelle in dieser Weise vorbereitet, so wird auf den Sperrschichtträger erst nach irgendeinem der bekannten Verfahren die Halbleiterschicht 6 und schließlich auf das ganze Zellenelement die gestrichelt angedeutete durchgehende Deckschicht 7 aufgebracht. Die Zelle ist dann fertig. Die Belichtung kann sowohl durch die Deckschicht 7 hindurch in Richtung des Pfeiles 8 als auch durch die Quarzplatte 1 hindurch in Richtung des Pfeiles 9 erfolgen. Im letzteren Falle muß der Sperrschichtträger 2 durchsichtig dünn gehalten werden.

Abb. 2 zeigt eine Vakuumsperrschichtzelle erfindungsgemäßer Art. Im Innern des Glasballons 10 ist an den Stützen 11 die Quarzplatte 12 befestigt. Sie wird in ihrem Mittelfeld von dem Sperrschichtträger 13 bedeckt, der unter Belassung eines Zwischenraumes von der zusätzlichen Leiterfläche 14 rahmenartig umgeben wird. Zu jeder dieser beiden Flächen (13, 14) führt eine Stromzuleitung 15 bzw. 16. Die isolierten und mit einer besonderen Zuleitung versehenen Streben 17 und 18 dienen lediglich als Hilfselektroden bei der Fertigstellung der Zelle.

Es hat sich gezeigt, daß man die Herstellung der Halbleiterschicht im Vakuum dadurch besonders leicht erzielen kann, daß man den Sperrschichtträger (insbesondere in verdünntem Sauerstoff) zur Kathode einer Glimmentladung macht. Auf diese Weise gelingt es leicht, die Halbleiterbedeckung auf den Sperrschichtträger zu beschränken und hierdurch das Entstehen eines entgegengesetzt gerichteten Sperrschichteffektes auf der Oberfläche des zusätzlichen Leiters 14 zu verhüten. Bei der in Abb. 2 dargestellten Zelle dienen als Anode dieser Glimmentladung zweckmäßig die Streben 17 und 18. Ist die Sperrschicht anschließend formiert, so erzeugt man in dem Vakuumgefäß eine Glimmentladung (zweckmäßig in Edelgas), bei der die Streben 17 und 18 als Kathode dienen. Hierbei werden diese Streben zerstäubt, und ihr Zerstäubungsniederschlag bildet die mehrfach beschriebene Deckschicht.

Da die Zerstäubung der Streben 17 und 18

natürlich nach allen Seiten hin erfolgt, führt sie zu einer Beschlagbildung auf der Vorderwand des Vakuumgefäßes 1. Es empfiehlt sich daher, die Belichtung von der anderen Seite der Zelle aus vorzunehmen (Pfeil 9 in Abb. 1) und die Trägerschicht 13 für diesen Zweck durchsichtig dünn zu halten.

Ein besonders wichtiges Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 3 im Schnitt. Die Glaswand des Vakuumgefäßes 19 ist in ihrer vollen nutzbaren Ausdehnung mit dem durch verdicktes Ausziehen angedeuteten Sperrschichtträger 20 bedeckt. Als zweite Zuleitung dient die im Hals des Vakuumgefäßes angeordnete ringförmige Leiterfläche 21. Nach erfolgter Erzeugung der Sperrschicht wird die Deckschicht durch Zerstäuben des Stiftes 22 aufgebracht. Für die Stromzuleitung zum Sperrschichtträger 20 dient die Klemme 23, für diejenige zur Leiterfläche der Stecker 24. Die Stromzuleitung zum Stift 22 wird nur bei der Fertigstellung der Zelle benötigt und bleibt späterhin innerhalb des Sockels 25 verborgen.

Claims

Patentansprüche:

1. Sperrschichtphotozelle, insbesondere Vakuumsperrschichtzelle, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nachbarschaft des Sperrschichtträgers auf einer isolierenden Unterlage unter Belassung eines Zwischenraumes eine Leiterfläche angebracht ist, die mit der einen Stromzuleitung in Verbindung steht und von der Deckschicht mit überdeckt wird.

2. Sperrschichtphotozelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusatzliehe Leiterfläche den Sperrschichtträger etwa rahmenförmig umgibt.

3. Sperrschichtphotozelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sperr-, schichtträger und zusätzliche Leiterfläche in einer Ebene liegen.

4. Sperrschichtphotozelle nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen von Sperrschichtträger und zusätzlicher Leiterfläche aus verschiedenen Metallen bestehen.

5. Verfahren zur Herstellung von Sperrschichtphotozellen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Sperrschicht durch eine Glimmentladung erfolgt, bei welcher der Sperrschichtträger zur Kathode gemacht wird.

6. Sperrschichtphotozelle nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrschichtträger in an sich bekannter Weise lichtdurchlässig dünn gehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen