Brevet FR2001397A1 — publié le 19690926

La présente invention se rapporte à un élément semiconducteur sensible à la pression et concerne plus particulièrement un élément sensible à la pression qui est caractérisé en ce qu'un él- ment semiconducteur, formé par un corps semiconducteur renfermant une impureté formant un niveau d'énergie profond et dont la résistance électrique varie avec la pression, est enfermé hermétiquement dans une matière non-magnétique. On connait déjà des éléments de ce genre, et notamment des jauges de contrainte, utilisant une mince pellicule de germanium et une cartouche contenant un corps de silicium et dont la résistance électrique varie avec la pression. Toutefois, ils n'utilisent pas tous une impureté formant un niveau d'énergie profond. La Demanderesse a découvert qu'un semiconducteur dopé avec une impureté formant un niveau d'énergie profond présente une grande sensibilité à la pression, de sorte que sa résistance varie consi dérablement avec cette dernière. En conséquence, cette résistance électrique peut être modifiée par une faible force d'attraction magnétique et il est devenu possible de faire fonctionner un tel élément avec la force d'attraction produite par une matière ma gnétique, l'élément sensible à la pression étant formé en enfer mant hermétiquement un -élément semiconducteur cohstitué par un corps semiconducteur dopé avec une impureté produisant un niveau d'énergie profond dont la résistance électrique varie avec la pression dans une matière non-magnétique. Le but de la présente invention est de fournir un élément semiconducteur très sensible à la pression. Selon l'invention, un élément sensible à la pression pouvant être actionné par une force d'attraction magnétique comprend un élément semiconducteur renfermant une impureté produisant un niveau d'énergie profond, la résistance électrique dudit élément semiconducteur variant avec la pression, ledit élément semiconducteur étant enfermé hermétiquement dans un corps de matière nonmagné tique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence à 1 figure unique du dessin annexé qui est une vue schématique en coupe d'un élément sensible à la pression conforme à celle-ci. En se référant au dessin, on voit un exemple très simple d'un élément sensible à la pression conforme à l'invention, la référen ce 1 désignant un élément semtconducteur dopé avec une impureté produisant un niveau d'énergie profond, dont la résistance électrique varie avec la pression, les références 2 et 3 désignant des matières non-magnétiques destinées à enfermer hermétiquement l'élément semiconducteur 1, 4 et 5 étant les électrodes de ltélé- ment semiconducteur 1, et 6 et 7 les fils de connexion des électrodes 4 et 5. Cet élément est interposé entre deux corps de matière magnétique de sorte que la résistance électrique de celui-ci est modi- fiée par la force d'attraction exercée par la matière magnétique de ceux-ci. On va décrire maintenant plus en détail un mode de réalisation de l'invention. Une impureté produisant un niveau d'énergie profond est incorporée dans un monocristal de silicium comportant une électrode ohmique et une électrode non-oheique, l'électrode non-ohmique ayant plus particulièrement la forme d'une mesa. La matière nonmagnétique utilisée est une matière plastique et les électrodes 4 et 5 sont formées respectivement sur la face supérieure et inférieure de cette matière plastique, comme le montre le dessin. L'électrode non-ohmique en forme de mesa est reliée à l'électrode 4, tandis que l'électrode ohmique est connectée i une électrode 5 afin de produire un élément sensible à la pression comme représenté. Quand une pression est exercée sur les faces supérieure et inférieure d'un tel élément par la force d'attraction d'une ma- tière magnétique, la résistance électrique entre ses bornes varie suivant un facteur de 10 à 10 . Le mode de réalisation décrit ci-dessus utilise le silicium comme matière semiconductrice, mais d'autres semiconducteurstels que Ge, GaAs, GaP, InAs, InSb et CdS peuvent aussi être utilisés à la seule condition de les doper avec une impureté produisant un niveau d'énergie profond . On utilise genéralement Au, Cu, Co, Fe, Mn, Zn et Ni comme impuretés produisant un niveau d'énergie profond. De plus, le verre et certains métaux peuvent aussi être utilisés corme matière non-magnétique à la place de la matière plastique. Dans ce mode de réalisation, l'élément semiconducteur a la forme d'une mesa, mais l'invention n'est nullement limitée à cette forme. C'est ainsi que l'élément pourrait avoir la forme d'un simple rectangle ou celle de plusieurs mesas. L'élément doit comporter, au moins, une électrode formant un contact non-ohmique, mais n'importe quel nombre d'électrodes supérieur à 1 peut être utilisé. L'utilisation de plusieurs électrodes non-ohmiques équivaut à la mise en parallèle de plusieurs éléments dont la résistance électrique varie avec la pression, ce qui offre la possibilité de diverses applications intéressantes. Une électrode ohmique est nécessaire quand l'élément fonc tisonne atec du courant continu, mais quand il est alimenté en courant alternatif, l'électrode otique peut être supprimées Cc-e il a été décrit en détail, l'élément sensible à la pression conformé à la présente invention peut être actionné par la force d'attraction d'un corps magnétique et se prête à de nom- breuses applications, pouvant servir, par exemple, d'interrupteur, de résistance variable, d'élément acoustique, etc. REVENDICATION Un élément sensible à la pression pouvant être actionné par une force d'attraction magnétique qui conprend un élément semi-conducteur 1 renfermant une impureté produisant un niveau d'énergie profond, la résistance électrique dudit élément.semi- conducteur variant avec la pression, ledit élément semiconducteur 1 étant enfermé hermétiquement dans un corps 2, 3 de matière nonmagné tique.