144845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szelénegyenirányítók előállítására

2 144.845 Az ellenelektróda anyagául általában kadmiumból, ónból és esetleg bizmutból álló ötvözetet használnak, melyben a kadmium mintegy 30—40%-nyi mennyiségben van jelen, a záróképességét növelő tallium mennyisége pedig 0,05—0,1% között szokott mozogni. Jó eredményeket azonban nem ezekkel az ismert ellenelektrödákkal értünk el, hanem olyan kadmium-ón biner ötvözetekkel, melyeknek kadmium tartalma nagy, 50—90%, előnyösen 65—75% közötti érték, talliumtartalma pedig kisebb, nevezetesen 0,005—0,02%. A fenti kísérleti eredmények 70% kadmium és 0,01% talliumtartalmú ellenelektródánál adódnak. A hosszú temperálási idő alatt az egyenirányítóban lejátszódó diffúziós folyamatok jól kiegyenlítődnek és ezért később, a sokkal alacsonyabb üzemi hőmérsékleten, abban már további változások csak igen csekély mértékben következnek be. Ez az oka annak, hogy a találmány alapján előállított egyenirányítók élettartama az eddigi eljárásokkal előállítottakéhoz képest sokkal hosszabb. A hosszabb hőkezelés folyamán kisebb mennyiségű talliumból nem diffundál a szelénrétegbe olyan mennyiség, mely az átmenő ellenálást nagyobb mértékben növelné, ugyanakkor a hosszabb hőkezelés lehetővé teszi a kadmiumszelenid réteg tökéletes kialakulását, melynek fontos szerepe van az egyenirányításban. A hosszú fedett temperálás következménye még az is, hogy az egyenirányító gyártását befejező elektromos formálás lényegesen könnyebben történik, tehát rövidebb idő alatt foganatosítható, mint az eddig szokásos eljárásoknál. Ezt, nézetünk szerint a záróréteg tökéletesebb kialakulása teszi lehetővé. A fenti megállapítások alapján tehát a találmány olyan eljárás szelénegyenirányítók előállítására, melyben ellenelektródaként olyan kadmium-ón biner ötvözetet alkalmazunk, mely 50—90%, előnyösen 65—75% kadmiumot és .0,005—0,02% talliumot, maradékként ónt tartalmaz és az ellenelektródával ellátott egyenirányítón a szelén olvadáspontjához közeleső 200 C° feletti hőkezelést , 30 percnél hosszabb, előnyösen 35—60 percig foganatosítjuk. Találmányunk lényege tehát a gyártási eljárások olyan kombinációja amelyekben az egyik folyamat kedvező hatása a másik lényeges folyamatot is előnyösen befolyásolja. Találmányunk kivitelére az alábbi példát adjuk meg: Felületén homokfúvóval érdesített alumíniumlemezre önmagában ismert módon egy — két mikron vastag bizmut réteget, majd erre 50—55 mikron vastag. 0,02% brómot tartalmazó szelénréteget gőzölünk fel. A szelénréteg felgőzölése folyamán Äz alumíniumlemezt mintegy 110 C°-on tartjuk. A szeléhréteggel olymódon ellátott alumíniumlemezt a vákuumtérből kivesszük és porlasztópisztollyal 70% kadmiumot, 30% ónt és 0,01% talliumot tartalmazó ellenelektródát fújunk rá az amorf szelénrétegre, néhány tized mm-nyji vastagságban. Az ilymódon elkészített szelénirányítót 3 óráig 110 C°on hőkezeljük, ezután pedig a szelén olvadáspontjához közeleső hőkezelést a szokásosnál hosszabb ideig alkalmazzuk. A hőkezelést 210—215 C°-on 40 percig foganatosítjuk. A lehűtött egyenirányítót ezután ismert módon elektromos formálásnak vetjük alá, pl. úgy, hogy váltóárammal egyre növekvő, önműködően beálló feszültségi mellett 3—5 óráig formáljuk. Az egyenirányító záróképessége mintegy 12 mA. 22 V zárófeszültség mellett, 10ÓX 100 mm-es egyenirányítólapra vonatkoztatva, melynek hatásos felülete 85 cm2. Élettartama igen jó. a megejtett tartampróbáknál 1 év kísérleti idő alatt a feszültségesés csupán 0,05—0,1 V-al növekedet. Az ily módon előállított szelénegyenirányító záróirányú árama 22 V, 30 V, ill.. 34 V mellett, miként az a mellékelt ábrából látható, 12, 4'3, 82 mA. Temperálási időtartamot változtattuk és mértük a 30, 50, 60, 70, 80 percig tartó temperálásnál is a megfelelő áramértéket, melyek a görbékből leolvashatók. Látható, hogy a hőkezelés növekvő időtartamával a záróirányú áram csökken. Gyakorlatilag kielégítően jó értékek adódnak a 35 és 60 perc közötti temperálásnál úgy, hogy gazdasági okokból ennél hosszabb ideig tartó hőkezelés rendszerint nem indokolt. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás szelénegyenirányító előállítására,' melynek a szelénrétegén talliumtartalmú kadmium-ón ötvözetből álló ellenelektródája van és az egyenirányítót hőkezelésnek vetjük alá, melyre jellemző, hogy ellenelektródaként legalább 50% kadmium tartalmú kadmium-ón binér ötvözetei alkalmazunk, mely adalékként 0,005—0,02% talliumot tartalmaz és az ellenelektródával ellátott egyenirányítón, a 200 C° feletti, önmagában ismert hőkezelést 30 percnél hosszabb, előnyösen 35—60 percig foganatosítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy ellenelektródaként olyan kadmium-ón binér ötvözletet (alkalmazunk, mely 65—75% kadmiumot tartalmaz. 1 rajz A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 1099. Terv Nyomda, 1958. - Felelős vezető: Gajda László