CH157452A - Photoelektrische Vorrichtung. - Google Patents

Description

      l'hotoelektrische    Vorrichtung.    Die Erfindung bezieht sieh auf eine       photoelektriselie    Vorrichtung, das heisst eine  Vorrichtung, mit deren Hilfe bestimmte     elek-          trisehe    Erscheinungen durch     Lichtstralilen          beeinflusst    werden können.  



  Eine photoelektrische Vorrichtung gemäss  der Erfindung enthält eine wenigstens teil  weise aus einem photoelektrischen Stoff be  stehende Elektrode, die durch eine aus min  destens einem halbleitenden Stoff bestehende  Schicht von einer andern, aus elektrisch lei  tendem Stoff bestehenden Elektrode getrennt  ist. Die beiden Elektroden und die vor  genannte Schicht sind, gegebenenfalls unter  Zwischenfügung anderer Schichten, aufein  ander gebracht. Mit "photoelektrischem       StofP    ist hier ein Stoff bezeichnet, der bei  Bestrahlung mit sichtbaren, für die Beleuch  tung von     Pliotozellen    üblichen Lichtstrahlen  Elektronen aussenden kann.  



  Sehr gute Ergebnisse können erzielt wer  den, wenn man die photoelektrische Elek  trode aus mindestens einem Alkali-     bezw.          Erdalkaliniefall    herstellt. Es zeigt sich,     dass       durch die Kombination einer derartigen  photoelektrischen Elektrode mit einer aus  mindestens einem halbleitenden Stoff be  stehenden Trennschicht die     Vorriehtung    sehr  empfindlich gemacht wird.  



  Bei Bestrahlung der     photoaktlven    Elek  trode wird zwischen den beiden Elektroden  der Vorrichtung ein Potentialunterschied er  regt, der besonders gross ist, wenn der photo  aktive Stoff aus einem Alkali-     bezw.        Erd-          alkalimetall    besteht.  



  Verbindet man die Elektroden der Vor  richtung mit den Klemmen eines Galvano  meters, so fliesst infolge der durch die Be  strahlung erregten Spannung ein Strom  durch das     Galvanometer.    Es zeigt sich,     dass     die Grösse der erregten Spannung und somit  des durch das Galvanometer fliessenden  Stromes von der     Tntensität    des Lichtes, wo  mit die photoelektrische Elektrode bestrahlt  wird, abhängig ist.  



  Die Herstellung der Vorrichtung kann  in vielen Fällen dadurch vereinfacht werden,           dass    man die     Trennsehiellt    aus einer Verbin  dung des     Metalles    bestehen     lässt,    aus dem  eine der Elektroden der Vorrichtung gebil  det ist. Wenn eine der Elektroden, zum Bei  spiel aus einem Metall besteht, dessen Oxyd  halbleitend ist, so kann man die Zwischen  schicht auf     einfacheWeise    durch Oxydierung  dieser Elektrode herstellen.  



  Die Empfindlichkeit der Vorrichtung  kann, insbesondere wenn der photoelektrische  Stoff aus einem Alkali-     bezw.        Erdalkali-          meiall    besteht-, dadurch gesteigert werden,       dass    man den photoelektrischen Stoff an der  Trennschicht     adsorbieren        lässt.     



  Die Grösse der bei der Bestrahlung zwi  schen den Elektroden erregten Spannung  kann weiter in vielen Fällen dadurch gün  stig     beeinflusst    werden,     dass    man die photo  elektrische Elektrode so dünn macht,     dass     sie durchscheinend ist, so     dass    die Strahlen  bis zur     Grenzfläche    zwischen der     photoelek-          irischen    Elektrode und dem halbleitenden  Stoff vordringen können. Zu diesem     Z-wecke,     ist es vorteilhaft, die     pliotoelektrische    Elek  trode aus einer     Monomolekularschicht    eines  photoelektrischen Stoffes herzustellen.  



  Ein anderes Mittel zur     Erhöllung    der  Empfindlichkeit besteht darin,     dass    der  Trennschicht Teilchen eines     photoelektriselten     Stoffes, vorzugsweise eines Alkali- oder eines       F,rda,lkaJimetall,es,    -einverleibt -worden.  



  Die beiden Elektroden und die aus min  destens einem halbleitenden Stoff bestehende  Schicht können auch unter Zwischenfügung  anderer Schichten aufeinander gebracht sein.  



  In der Zeichnung ist eine beispielsweise       Ausführungsform.    der photoelektrischen Vor  richtung gemäss der Erfindung veranschau  licht, in der die     Fig.   <B>1</B> und<B>9,</B> die Vorrich  tung in zwei verschiedenen Ansichten dar  stellen.  



  Die dargestellte Vorrichtung weist eine  Hülse<B>1</B> auf, die aus Glas, Quarz oder ähn  lichem Stoff besteht, und an die ein Fuss 2       angeschmolzen    ist, auf dem die Elektroden  der Röhre angeordnet sind. Eine dieser Elek  troden besteht aus einem     Silberplättehen   <B>3,</B>  das mittelst eines Stützdrahtes 4 an dem    Röhrenfuss befestigt ist. Dieser Stützdraht  4 ist mit einem     Stromzuführungsdraht   <B>5</B> ver  bunden.  



  Die Silberplatte<B>3</B> ist vor der Anordnung  in der Hülle auf einer Seite der     Einwirk-uny     von     Joddampf    ausgesetzt worden, so     dass    eine       Silberjodidschicht   <B>6</B> auf der Silberplatte ge  bildet wird. Nachdem die Silberplatte<B>3</B> mit  der     Jodidschic'ht   <B>6</B> in der Hülle angeordnet  und letztere entlüftet worden ist, was mit  Hilfe einer an das Röhrchen<B>7</B> angeschlos  senen Vakuumpumpe erfolgen kann, wird  auf der dünnen     Silberjodidschic'ht        Baryum     niedergeschlagen.

   Zu diesem Zwecke ist in  der Hülle ein aus     Zirkon    bestehender     Glüli-          draht   <B>8</B> angeordnet, der a     n    einem     Strom-          zuführungsdralit   <B>9</B> und an dem Kontakt  draht<B>10</B> befestigt ist. Ein Teil dieses     Kon-          taktdrahies    liegt federnd an der     Silber-          jodidschicht    an. Dieser Kontaktdraht<B>10</B>  ist mit dem     Stromzuführungsleiter   <B>11</B> ver  bunden.

   Der Glühdraht<B>8</B> wird vor der  Anordnung in der Hülle mit     Baryum-          oxyd    bedeckt, das bei Erhitzung des     Glüh-          drahtes    durch das     Zirkon    reduziert wird.  Das entwickelte     Baryum    verdampft,     sefilägt     sich auf dem     Silberjodid    nieder und bildet       da,rauf    die     phofoelektrische    Elektrode 12, die  mit dem Kontaktdraht<B>10</B> in Verbindung  steht. Die Hülse<B>1</B> kann nach der Bildung  der photoelektrischen Elektrode eventuell mit  einem     inerten    Gas oder Dampf gefüllt wer  den.  



  Bei Bestrahlung der gebildeten     Baryum-          schic'hi    12, zum Beispiel mit Hilfe einer  Lichtquelle<B>13,</B> entsteht zwischen den Elek  troden<B>3</B> und 12 ein     Spaunungsunterschied,     der ein     Stromfluss    durch eine zwischen den  Drähten<B>5</B> und<B>11</B> geschaltete, zum Beispiel  aus einem Galvanometer bestehende Vorrich  tung verursachen kann. Da es sich heraus  gestellt hat,     dass    die erregte Spannung ausser  von der Wellenlänge des Lichtes, auch von  der Beleuchtungsintensität abhängig ist,  kann die Vorrichtung zum Umsetzen von  Lichtschwankungen in     Stromsc'hwankungen     benutzt werden.

   Im Gegensatz zu den bisher  bekannten photoelektrischen Zellen ist     esbei         Verwendung     der    Vorrichtung gemäss der Er  findung nicht erforderlich, eine gesonderte  Spannungsquelle zwischen die Elektroden zu  schalten.  



  Die Empfindlichkeit der beschriebenen  Vorrichtung kann noch dadurch gesteigert  werden,     dass    die Hülle und die Elektroden  nach dem Niederschlagen des     Baryums    er  hitzt werden, so     dass    ein Teil des     Baryums    in  die aus halbleitenden Stoffen bestehende  Zwischenschicht eindringt.  



  Man kann die Elektrode<B>3</B> auch aus  Kupfer, die Trennschicht aus Kupferoxyd  und den photoelektrischen Stoff aus Cäsium  bestehen lassen. Eine gute     Adsorption    des  Cäsiums an der halbleitenden     Zwischen-          schielit    kann dadurch erzielt werden,     dass    das       Kupferoxycl    mit einer dünnen     Cäsiumoxyd-          schiebt    bedeckt wird. Zu diesem Zwecke  kann man zunächst ein     wenio,    Cäsium auf  dem Kupferoxyd niederschlagen und darauf  Sauerstoff in die Hülle anbringen, so     dass     das Cäsium in     Cäsiumoxyd    übergeführt wird.

    Nach Entfernung des überflüssigen Sauer  stoffes kann dann eine neue     Cäsiummenge     in die Hülle eingebracht werden, die dann  in einer dünnen Schicht an dem     Cäsiumoxyd-          häutehen        adsorbiert    und die photoelektrische  Elektrode der Vorrichtung bildet.. Es zeigt,  sich,     dass    die Empfindlichkeit einer auf diese  Weise hergestellten Vorrichtung sehr gross  ist. Der Stoff, der den photoaktiven Stoff  zu absorbieren vermag, kann eventuell auch  mit dem halbleitenden Stoff, aus dem die       Trennschieht    im wesentlichen besteht, ver  mischt werden.  



  Die Trennschicht aus halbleitendem Stoff  kann auch auf andere     dls    die oben     besehrie-          bene    Weise gebildet werden. Es ist zum Bei  spiel möglich, diesen Stoff durch Ver  dampfen oder Bespritzen auf einer der Elek  troden anzubringen, oder wie ein gesondertes       -Plättehen    zwischen den Elektroden anzu  ordnen.<B>-</B>

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Photoelektrische Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine wenigstens teil weise aus einem photoelektrisclien Stoff be- stehende Elektrode enthält, die durch eine aus mindestens einem halbleitenden Stoff be stehende Schicht von einer andern, aus elek trisch leitendem Stoff hergestellten Elek trode getrennt ist, wobei die beiden Elek troden und die vorerwähnte Schicht aufein ander gebracht sind.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Photoelektrische Vorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der halbleitende feste Stoff aus einer che mischen Verbindung des Metalles besteht, a,us dem eine der Elektroden gebildet ist. 2. Pliotoelektriselie Vorrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der photoelektrische Stoff wenigstens teil weise an der Trennschicht adsorbiert ist. <B>3.</B> Photoelektrische Vorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet. dass die photoelektrische Elektrode durchscheinend ist. 4.

   Photoelektrische Vorrichtung nach Unter anspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektrische Elektrode aus einer Monomolekularschicht eines photoelektri- sehen Stoffes besteht. <B>5.</B> Photoelektrische Vorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht Teilchen des photoelektri- sehen Stoffes enthält. <B>6.</B> Photoelektrische Vorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektrische Elektrode aus mindestens einem Alkalimetall besteht.

   <B>7.</B> Photoelektrische Vorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die p'hotoelektriselie Elektrode aus mindestens einem Erdalkalimetall besteht. <B>8.</B> Photoelektrische Vorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden und die aus minde stens einem halbleitenden Stoff bestehende Schicht unter Zwisellenfüoun- anderer Schichten aufeinandergebracht sind.