AT135959B - Photozelle mit äußerem lichtelektrischem Effekt. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Photozelle mit äusserem   lichtelektrischem   Effekt. 



   Das   w   ichtigste Problem bei der Herstellung von Photozellen besteht bekanntlich in der Schaffung einer lichtempfindlichen Schicht von möglichst hoher Emissionsfähigkeit. Hiebei gilt es einerseits, die Austrittsarbeit herabzusetzen, anderseits die Quantenausbeute zu steigern. 



   Die Austrittsarbeit kann bekanntlich durch Verwendung   sogenannter Kunstschichten"sehr   stark herabgedrückt werden. Diese bestehen aus der Aufeinanderschichtung eines metallischen Trägers (meist Silber), einer elektronegativen, meist aus einer chemischen Verbindung (Oxyd oder Fluorid) oder auch unmittelbar aus adsorbiertem Sauerstoff bestehenden Zwischenschicht und einer möglichst einatomigen, aus einem stark elektropositiven Material (Erdalkali-oder Alkalimetall, besonders Cäsium) bestehenden Deckschicht. 



   Schichten dieser Art ergeben auf Grund ihrer geringen Austrittsarbeit bereits sehr hohe Emission ; die Quantenausbeute ist bei ihnen jedoch in ihrer bisherigen Form noch ziemlich gering. Die Erfindung betrifft eine Photozelle mit derartiger Kunstschicht, bei welcher die erzielbare Quantenausbeute auf ein Mehrfaches gesteigert ist. Gleichzeitig ist die Schicht dieser Zelle sehr unempfindlich gegenüber Ionenaufprall, so dass sie sogar einer Glimmentladung unbedenklich ausgesetzt werden kann. 



   Gemäss der Erfindung wird als Träger der lichtempfindlichen Schicht eine Metallunterlage benutzt, die vor dem Aufbringen der oben beschriebenen, eigentlich wirksamen Schichten auf chemischem oder physikalischem Wege einer Aufrauhung unterzogen worden ist. Hiedurch wird erreicht, dass diese Metallunterlage bei der weiteren Behandlung eine viel höhere chemische Aktivität gewinnt und dass sich infolgedessen die Stellen höchster Lichtempfindliehkeit nicht wie bisher nur stellenweise über die Kathode verstreut finden, sondern dass die ganze Fläche die Fähigkeit extremer Elektronenemission annimmt. Darüber hinaus tritt überraschenderweise eine weitere   Herabdrückung der Austrittsarbeit   ein, deren Grund vorläufig noch nicht aufgeklärt werden konnte. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Photozellen die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht durch Anbringung künstlicher Erhöhungen und Vertiefungen zu vergrössern. Hiebei ging man jedoch auf die makroskopischen Oberflächensteigerungen sowie die Erzielung von Spitzenwirkungen aus, während es sich beim vorliegenden Verfahren um eine mikroskopische Aufrauhung handelt, bei der lediglich die chemische Aktivität der Metallunterlage erhöht wird. 



   Ein erfindungsgemäss aufgerauhtes kathodisches Unterlagemetall kann auf physikalischem Wege durch Behandlung mit dem Sandstrahlgebläse oder durch Schütteln mit einer geeigneten Aufschwemmung 
 EMI1.1 
 durch Aufbringen einer rauhen Deckschicht oder auch dadurch erfolgen, dass man die Oberfläche der metallischen Trägerschicht zunächst in eine chemische Verbindung überführt und diese dann wiederum zur Zersetzung in das Metall und in leicht entfernbare (insbesondere gasförmige) Bestandteile bringt. Selbstverständlich kann man die Aufrauhung gleichzeitig mit der Herstellung der Unterlagemetallsehieht vornehmen. Der Erfolg der Aufrauhung ist stets um so besser, je samtiger und chemisch aktiver die Oberfläche der Trägerschicht wird. 



   Ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung von erfindungsgemässen Zellen sei im folgenden näher beschrieben : Das in normaler Weise mit einer drahtförmigen Anode und einem als Kathode dienenden Silberblech ausgerüstete Zellengefäss wird an die Pumpe angeschmolzen und entgast. Hierauf wird Sauerstoff unter geringem Druck eingefüllt und eine Glimmentladung zwischen den beiden Elek- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 troden erzeugt, bei der sich das   Silberbleeh   mit einer   Oxydschicht überzieht. Anschliessend wird   die Zelle bis an die   Erweichungsgrenze   erhitzt, wobei das Oxyd nieder vollkommen zerfällt und eine   sehm am-   
 EMI2.1 
 aus, aber nicht mehr mattgelb (wie bei den bisherigen Kunstschichtzellen).

   Der entscheidende, neu eingeführte Schritt besteht also bei dieser Herstellungsart von erfindungsgemässen Zellen in dem ersten Oxydationsvorgang und der anschliessenden Reduktion. Statt die Aufrauhung durch Erzeugung und Reduzierung eines Oxydes hervorzurufen, kann hiefür natürlich ebensogut die Erzeugung und Zerstörung irgendeiner andern chemischen Verbindung, so z. B. eines Chlorides, eines Bromides, einer Schwefelverbindung od. dgl., verwendet werden. 



   Während die mit Kunstschichten in gasgefüllten Zellen beobachteten Empfindlichkeiten bei normaler Belastung bisher im Mittel etwa 50   Mikroampere   pro Lumen betrugen, kann mit erfindunggemässen Photozellen bei normalen Gasfüllungen und Elektrodenanordnungen eine Empfindlichkeit von mehr als 100   Mikroampere   pro Lumen serienmässig mit Sicherheit erzielt werden.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Photozelle, deren lichtempfindliche Schicht durch Aufdampfen von Alkalimetall auf eine vorher mit einer chemischen Verbindung (z. B. mit einem Oxyd oder Fluorid) überzogene Metallunterlage erzeugt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallunterlage vor dem Aufbringen der wirksamen Schichten einer Aufrauhung unterzogen ist.