DE861450C - Photoelektrische Widerstandszelle - Google Patents

Description

• Photoelektrische Widerstandszelle In der Technik haben bisher vornehmlich zwei Stoffe weitgehende Anwendung als photoelektrisch empfindliche Widerstände, sogienann.te P.hoton-iderstände, gefunden; es sind dies erstens die seit langem bekannten und in zahlreichen. Bauarten angewandten Selen- bzw. Sele ntellurzellen und zweitens die von C a s e erfundenen Thallofidzellen. Zahlreiche andere Stoffe, insbesondere die Sulfide bestimmter Metalle, beispielsweise die Sulfide von Zink, Kadmium, Blei, Silber, Molvbdän und Antimon., zeigen ebenfalls eine erhebliche Abhängigkeit ihres elektrischen Widerstandes von der Belichtung bei Bestrahlung mit Licht von geeigneten Wellenlängen. Diese Stoffe sind jedoch bisher praktisch kaum. benutzt worden., da sie meist in hleinlzr-istalliner Forme auftreten und.' es Schwierigkeiten bereitet, diese kleinen Kristalle in geeigneter Weise mit Elektroden zur Stromzufuhr zu versehen. Die Erfindung; bezweckt, durch Überwindung dieser Schwierigkeiten. die Verwendung von derartigen kleinkristallinen. Stoffen, die in verschiedener Hinsicht-Vortei?le versprechen, insbesondere bei geeigneter Vorbehandlung sehr günstige lichtelektrische Eigenschaften aufweisen, zur Herstellung von photoelektrischen Widerstandswillen zu ermöglichen.. Dabei ist darauf zu achten., daß diese lichtelektrisch: hochempfindlichen kleinkristülinen Stoffe bei der Herstellung der Widerstandszelle in ihrem Kristallgefüge und in ihrer chemischen Zusammensetzung leine Veränderung erleiden.
• Dies gelingt bei einer photoelektrischen Widerstandszeltle, bei der auf einer isolierenden Unterlage angebrachte Doppelkammrasterelektroden durch kleinkristalline, vorzugsweise aus Zink- oder Kadmiumsulfid bestehende Stoffe mit .durch eine geeignete Vorbehandlung erzielten günstigen (lichtelektrischen Eigenschaften überbrückt werden, wenn. nach der Erfindung die feinkörnigen kleinkristalllinen Stoffe von hohe; lichtelektrischer Empfindlichkeit in eine die Rasterelektroden unmittelbar bedeckende Schicht eines bei Zimmertemperatur festen, aber bei erhöhter Temperatur flüssigen isolierenden Fettes oder Wachses so einaaebettet sind, daß sie die Rasterelektroden überbrücken. ' Bei der Heristeldüng einer derart aus.gebi.l.deten photoelektrischen Widerstandszelle wird zuerst das Doppelraster in üblicher Weise erzeugt, indem. auf einer isolierenden, Unterlage, z. B. einer Glasplatte, eine dünne Schicht aus leitenden Elementen, z. B. aus Gold, Silber, Platin, Kohle, oder aus leitenden Verbindungen, z.*B. aus Bleisulfid, aufgebracht und aus dieser zwei. die Elektroden bildende kammartig ineinandergreifende Raster ausgeschnitten werden. Unmittelbar auf dieses, bekannte Doppelraster wird nunnvehr ein durch Erhitzen verflüssigtes,. völlig isolierendes Fett oder Wachs, z. B. Vaseline oder Paraffin, in dünner Schicht aufgetragen und. auf dieser der feinkörnige photoempfindliche Stoff, z. B. geeignet präpariertes, feinkörniges Zink- oder Kadmiumsulfid, aufgebracht, zweckmäßig aufgestäubt oder aufgesiebt, der .dann in die noch flüssige oder durch Erhitzen wieder vexflüs,sigte Schicht mehr und mehr einsinkt, bis die Rasterelektroden überbrückt werden.
• Das bekannte Aufbringen von photoempfindlichen Stoffen durch, Aufdampfen oder durch Kathodenzerstäubung führt im, vorliegenden Fall nicht zum Erfolg, weil .dabei die .durch eine Glühpräparatiorn erzielten hervorragenden lichtelektrischen Eigenschaften: der kleinkristalilinen Stoffe wieder völlig verlorengehen. Zur Vorbehandlung von lichtelektrisch empfindlichen Stoffen., wie Selen u. @dgl., hat man, bereits Flüssigkeiten,, wie Paraffinöl u. ä., zu -Hilfe genommen, aber dabei diese Plüssi;gkeiten nur vorübergehend als Wärmeübertragungsmittel zur Durchführung der gewünschten Wärmebehandlung benutzt und anschließend. dann wieder sorgfältig? von den lichtelektrischen Stoffen entfernt.
• Mit Vorteil wird bei der Herstellung .der neuen Widerstandszelle nach einem weiteren Merkmal der Erfindung an die Rasterelektroden eine. geeignete elektrische Spannung angelegt, je .nach dem benutzten photoempfindlichen Stoff einige Volt. oder mehrere hundert Volt, und auf diese Weise ein kräftiges. elektrisches Feld zwischen den Elektroden erzeugt, das ` z. B. bei einem. der üblichen Doppel kammraster mit einem Strichabstand von 0,2 bis 0,3 mrn und Anlegen einer Spannung, von ioo V 'eine elektrische Feldstärke von 3000 bis 5000 V/cm aufweist. Diese hohe elektrische Feldstärke hat zur Folge, daß die feinkörnigen Teilchen durch elektrostatische Anziehung und wegen, ihrer meist sehr hohen Dielektrizitätskonstante mit erheblicher Kraft in die feinen Zwischenräume des Rasters hineingezogen, dort fest aneinarndergepreßt und dicht gelagert werden. Dieser Vorgang läßt sich ohne Schwierigkeit beäblachten; man erkennt deutlich, wie die Teilchen kräftig in die durchsichtigen Zwischenräume des, Rasters hineingezogen werden und wie ,die Teilchen mehr und mehr die Rasterzwisc'henräurne anfüllen. Da die dichte Lagerung der Teilchen selbstverständlich auch während des Erkaltens und Erstarrens der Schicht beibehalten wird, zeigen die auf diese einfache Weise hergestellten photoelektrischen Widerstandszellen später im. Betrieb eim völlig konstantes, elektrisches Ver= halten. Insbesondere machen. sich bei ihnen keine wechselnden Kontaktwiderstände. bemerkbar, .die sonst meist bei der Elektrizitätsleitung durch Schichten feinkörniger Stoffe auftreten.
• Nach der Erfindung ausgebildete photoelektrische Widerstandszellen können in beliebiger Größe hergestellt werden, sofern die Herstellung der Raster keine Schwierigkeiten bereitet. Auch können alle photoelektrisch empfindlichen Stoffe, die sich in feinkörniger Form herstellen lassen., Verwendung finden. Das Herstellungsverfahren ist ferner -nicht an eine :bestimmte Korngröße gebunden; es können Korngrößen von o,oi mm bis zur Größe des Strichahstandes. gewählt werden. An Stelle einer beim Erkalten erstarrenden Schicht kann auch eine solche verwendet werden, die sich, ähnlich wie Klebestoff, nach einiger Zeit durch physikalische oder chemische Veränderungen verfestigt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Photoelektrische Widerstandszelle mit auf einer isolierenden Unterlage angebrachten Doppelkammrasterelektroden, die durch kleinkristalline, vorzugsweise aus Zink- oder Kadmitimsulfid -bestehende Stoffe mit. durch eine .geeignete Vorbehandilung erzielten günstigen lichtelektrischen Eigenschäften überbrückt werden, gekennzeichnet durch eine die Rasterelektroden. unmittelbar bedeckende Schicht eines 'bei. Zimmertemperatur festen, aber :bei erhöhter Temperatur flüssigen isolierenden Fettes oder Wachses, in der die feinkörnigen kleinkristallinen Stoffe so eingebettet sind, daß sie die Rasterelektroden überbrücken. Verfahren zur Herstellung der photoelektrischen Widerstandszelile nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Fett-oder Wachsschicht aufgebrachten, zweckmäßig aufgestäubten kleinkristallinen Stoffe bei ihrem Einsinken in die noch flüssige oder durch Erhitzen wieder verflüssigte Schicht mittels einer an die Rasterelektroden angelegten elektrischen Spannung in .die Zwischenräume hineingezogen werden.