2. 10
100572
ČESKOSLOVENSKÁ SUCIALISTICKÁ
REPUBLIKA
Třída 21 11/02 | : Vydáno 15. srpna 1961 Vyloženo 15. února 1961
PATENTNÍ SPIs č.
100572
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6. zák. . 34/1957 Sb. LUDVÍK
KUČERA, KYJE u PRAHY a inž. JÁN ČERVENÁK, PRAHA
Způsob výroby selenového polovodičového systému pro usměrňovací účely .
Přihlášeno 16. února 1960 (PV 1023-60) Platnost patentu od 16. února 1960
Předmětem vynálezu je způsob výroby selenového polovodičového systému pro
usměrňovací účely, u něhož je prováděna druhá tepelná proměna ve dvou stupních.
Známé způsoby přípravy selenové vrstvy pro usměrňovací účely používají metod, u nichž
se selen na podkladový kov nanáší lisováním nebo vakuovým napařováním ve skelné
modifikaci. Přeměna nevodivé modifikace selenové vrstvy do vodivé, tzv. šedé, modifikace, se
provádí prostřednictvím tepel
ných proměn. Tepelné proměny bývají obyčejně prováděny ve dvou stupních;
při nichž teplota prvého stupně, předkrystalisačního, je nižší, mezi 110 až 160° C. Teplota
druhého stupně bývá obyčejně těsně pod bodem tání selenu, při 216° C. Doba trvání tepelných
proměn bývá například u prvé proměny 45 až 120 minut, u druhé proměny 25 až 60 minut.
Výsledkem tohoto časového režimu je pak selenová vrstva určité vodivosti, které odpovídají
proudové výtěžky z jednotky plochy. .
Zvýšení proudových výtěžků pomocí vyššího obsahu přísad halogenů k selenové vrstvě
nevedlo dosud k cíli, neboť při druhé tepelné proměně nastává rychlé ochuzení selenové vrstvy
o halogeny jejich odpařením a tím opět snížení její vodivosti na hodņotu čistého selenu nebo
málo vyšší. Po tepelném zpracování se na selenovou vrstvu nanese protielektroda a provádí se
elektrické formování:
- Voltampérová charakteristika usměrňovacího systému v průtokovém směru s tak-
to připravenou selenovouvrstvou je uvedena na přiloženém výkresu křivkou A. . "

3. Při dalším studiu změn vodivosti selenové vrstvy v závislosti na době pů- .

5. 40
2 100572
sobení tepelného zpracování, zvláště při teplotách pod bodem tání selenu, bylo
zjištěno, že vodivost selenové vrstvy zpočátku stoupá až k dosažení optima, které
odpovídá době asi 7 — 9 minut, načež s délkou doby působení opět klesá. Zkrácení
doby. trvání druhé tepelné proměny se projeví velmi příznivě v případě, když jsou k
selenu přidány halogeny jako přísada ovlivňující později vodivost selenové vrstvy. -- " " -
- ---
Jak již bylo dříve uvedeno, halogeny se během tepelného zpracování
lenové vrstvy odpařují a rychlost odpařování se zvyšuje s dobou působení druhé
tepelné proměny. Je-li nyní její doba podstatně zkrácena, je zachováno i
množství halogenů v selenové vrstvě a zlepší se její vodivost. Těmito metodami lze získat
selenové vrstvy, jejichž vodivost v nejlepším případě, dosahuje hodnot ,3 Scm2. . Podstatou
vynálezu je způsob výroby selenového polovodičového systému pro usměrňovací účely,
založeného na poznatku, že zkrátíli se doba tepelného zpracování pouze na dobu potřebnou k
rozbití prstenců selenových molekul, nastává stav, při kterém stačí již nízké teploty pod 100° C
pro převedeni narušené struktury selenové vrstvy do maximální vodivosti.
Vodivost selenové vrstvy je ovlivňována přísadou halogenů k selenu v množství například
mezi ,005 -- ,1% váhových celkové dávky selenu. Tepelné zpracování je voleno tak, aby
nenastávalo přílišné ochuzení systému o halogeny.
Toho je dosaženo tím, že po prvé tepelné proměně při teplotách 110 – 160° C .
je zařazena druhá tepelná proměna při 216° C, která se provádí ve dvou stupních tak, že
polovodičový systém je zahříván na teplotu 216° C po dobu, než jeho vodivost dosáhne hodnoty
,3 - ,25 Scm, načež se zařadí druhý tepelný stupeň a polovodičový systém se udržuje na teplotě
nižší než 100° C po dobu 10 minut až 24 hodin. Doba působení druhého tepelného stupně je
kontrolována nárůstem velikosti selenových krystalů na hodnotu alespoň 10-3 mm. Prakticky se
to provádí pomocí Debey-Sherrerogramu, kde je patrný rozpad dobře vyvinutých čar v diskrétní
body. -·
Kombinací takto volených tepelných proměn a vhodného časového režimu se dosáhne
podstatného zvýšení vodivosti selenové vrstvy a proudové výtěžky z jednotky plochy se zvýší
až o 100% oproti hodnotám dosaženým při časovém optimu druhé tepelné proměny při
teplotách nad 160° C. Takto zpracovaný
usměrňovací systém se opatří protielektrodou a podrobí se elektrickému for
mování.
Voltampérová charakteristika usměrňovacího systému zpracovaného technologií podle
vynálezu je znázorněna na obr. 1 křivkou B.
1. Způsob výroby selenového polovodičového systému pro usměrňovací účely,
sestávajícího nejméně z jedné selenové vrstvy s přísadami halogenů, zpracovávaného

6. vedvou tepelných proměnách při 110 — 160° C a 216° C, přičemž druhá tepelná
proměna se provádí ve dvou stupních, vyznačený tím, že polovodičový systém se
udržuje na teplotě 216° C do té doby, než jeho vodivost dosáhne hodnoty ,3 až ,25
Scm, načež se zařadí druhý stupeň druhé tepelné proměny a polovodičový systém se
udržuje na teplotě nižší než 100° C tak dlouho, až krystaly polovodiče dosáhnou
velikosti alespoň 10-3 mm.
2. Způsob výroby selenového polovodičového systému podle bodu 1, vyznačený
tím, že druhý stupeň druhé tepelné proměny se zařadí bezprostředně po ukončení
prvého stupně bez vychladnutí polovodičového systému. :
3. Způsob výroby selenového polovodičového systému podle bodu 1, vyznačený
tím, že druhý stupeň druhé tepelné proměny se po vychladnutí polovodičového systému
na teplotu místnosti. . . . . 4.
* Severografia, n. p, závod 03

8. Příloha k patentnímu spisu č. 100572