Cтраница 4
Селеновый диод ( рис. 83) представляет собой стальную или алюминиевую никелированную шайбу, покрытую слоем селена. Толщина этого слоя составляет примерно 0 1 мм. На слой селена наносится в расплавленном состоянии сплав олова с кадмием. При этом вследствие диффузии атомов кадмия в селен на поверхности селена создается слой селенистого кадмия. Между селеном и селенистым кадмием образуется запирающий слой. [46]
Выбитые электроны попадают из слоя селена в слой золота и заряжают его отрицательно. Благодаря полупроводниковым свойствам селена электроны не могут попасть в слой железа. Слой золота заряжается отрицательно, а слой железа - положительно. Таким образом, действием фотонов ( квантов, или атомов света) с поверхности селена вырываются электроны. Энергия кванта света должна быть больше работы, необходимой для освобождения электрона из атома селена. Оставшаяся энергия расходуется на сообщение электрону кинетической энергии, вследствие чего возникает электрический ток, измеряемый гальванометром. Таким образом, гальванометр измеряет величину тока, возникающего при освещении фотоэлемента. [47]
Далее проводится кристаллизация селена, при которой он из стекловидного, аморфного переходит в серый, гексагональный. При механическом способе нанесения селена его кристаллизация производится под давлением. Диски с аморфным селеном нанизываются на шпильки пресс-пакета, чередуясь с полированными алюминиевыми шайбами. Пакет затягивается с усилием около 15 кг / см2 и помещается в печь с принудительной циркуляцией воздуха, где выдерживается в течение нескольких часов при температуре 130 С. В процессе термообработки под давлением селен размягчается, часть его выдавливается на внешние кромки диска, и поверхность селена становится гладкой. [48]
Нанесение селена на нижний электрод производится различными способами. При механическом способе порошкообразный селен наносится на заранее вырубленные заготовки выпрямительных элементов круглой формы, расположенные на горячей плите. После того как селен расплавится, диски перекладываются на вращающуюся нагретую тарелку и селен размазывается по поверхности с помощью лопатки. Затем горячие диски переносятся под пресс и еще жидкий селен прессуется полированными стальными пуансонами. При этом поверхность селена выравнивается и он затвердевает, оставаясь аморфным. [49]
Наружный слой закиси меди содержит в избытке атомы кислорода и обладает дырочной проводимостью. Между этими слоями образуется р - - переход. На рис. 5.34 изображено устройство селенового диода. Пластина металла ( алюминия или стали) / покрывается слоем другого металла 2, обеспечивающего хороший контакт с селеном, например, висмутом. Последние вводятся в селен для увеличения прямого тока через диод. Далее на поверхность селена наносится верхний электрод 4 из сплава El, Pb, Cd. В результате последней операции в селене образуется р - - переход. После всего этого селеновый диод подвергается формовке в целях улучшения его выпрямительных свойств. Формовка производится путем более или менее длительной подачи на диод напряжения в запирающем направлении. Прямым направлением для селенового диода такого типа является направление, соответствующее положительному полюсу источника на основе ( пластинке с селеном), отрицательный - на верхнем электроде. [50]
Принцип действия вентильного ( фотогальванического) фотоэлемента основан на использовании запирающего слоя, образуемого между полупроводником с / 7-электропроводностью и полупроводником с - электропроводностью. Для вентильных фотоэлементов применяют закись меди, селен, сернистый таллий, сульфид кадмия и кремний. Селеновый фотоэлемент ( рис. 4.4, а) изготовляют следующим образом. На диск / из никелированной стали или алюминия наносят методом напыления в вакууме слой селена 2, который путем нагрева переводят в кристаллическое состояние. После этого на поверхность селена методом катодного распыления наносят очень тонкий полупрозрачный слой 5 золота или серебра. Запирающий слой 3 возникает на границе селена и напыленного полупрозрачного слоя металла. [51]
Ксерография представляет собой метод получения электростатического изображения просвечиваемого изделия на специальной ксерографической пластине. Ксе-рографическая пластина состоит из фотопроводящего слоя аморфного селена, нанесенного на полированную металлическую подложку. Селен обладает большим темновым электрическим сопротивлением, а это означает, что если селену в темноте сообщить электрический заряд, то он будет сохраняться на поверхности селена достаточно долго. Но под действием видимого света или ионизирующего излучения заряд начнет стекать через металлическую подложку, причем величина сте-каемого заряда будет приблизительно пропорциональна интенсивности излучения, падающего на данный участок пластинки. В результате на поверхности облученной пластины остается только часть электрических зарядов, образующих скрытое электростатическое изображение контролируемого изделия. Для преобразования скрытого изображения в видимое пластину равномерно опыляют мелкоразмельченным сухим порошкам, предварительно заряженным электростатическим зарядом, противоположным по знаку заряду на поверхности селена. Порошок прилипает к заряженным участкам пластины, при этом концентрация порошка больше там, где выше заряд пластины. Процесс проявления пластин занимает 1 - 2 мин. Полученное изображение рассматривается непосредственно, в случае необходимости фотографируется или переносится на другую подложку, например на лист бумаги. В этом случае лист бумаги плотно прижимают к пластине с порошком и прокатывают резиновым валиком, порошок при этом приклеивается к бумаге и получается копия ксерограммы. [52]