Brevet FR2001624A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'éléments à conductibilité asymétrique et les éléments fabriqués par ce procédé, L'invention est matérialisée dans un procédé pour la fabrication d'éléments à conductibilité asymétrique, caractérisé par le fait qu'on forme dans une galette en matériau à conductibilité asymétrique, présentant un type de conductibilité, des régions discontinues du type de conductibilité opposé, de façon-qu'elles s'étendent;; vers l'intérieur de la galette à partir de l'une des faces de celle-ci, on forme sur la totalité de cette face de la galette une région supplémentaire du type de conductibilité opposé, qui s1 étend dans la galette jusqu'à une profondeur inférieure à celle des régions discontinues et qui réunit ces dernières pour former avec elles une jonction P-N à travers la galette, et on subdivise ensuite la galette entre ces régions discontinues pour obtenir un certain nombre d'éléments à conductibilité asymétrique dans chacun desquels, au voisinage de la pé riphérie de 11 élément, la région supplémentaire présente une profondeur ou épaisseur inférieure à la distance à laquelle la couche d'épuisement de la région supplémentaire et des régions discontinues s'étend lorsqu'on applique à l'élément une tension pour laquelle il se produit une avalanche ou un claquage à travers la partie de la jonction P-N qui se trouve dans l'élément, et dans chacun desquels la profondeur ou épaisseur de la région discontinue considérée est supérieure à cette distance. tes régions discontinues peuvent être formées dans la galette en masquant sa face considérée, sauf dans les zones à partir desquelles ces régions discontinues doivent s t étendre vers l'intérieur de la galette, et en réalisant ensuite la diffusion d'une matière vers l'intérieur de la galette pour faire passer le matériau de celle-ci au type de conductibilité opposé. La région supplémentaire peut etre formée en réalisant la diffusion d'une matière vers l'intérieur de la galette, pour faire passer le matériau de celle-ci au type de conductibilité opposé. On peut subdiviser la galette par des moyens permettant d'obtenir des éléments résultants ayant des faces périphériques inclinées selon un angle différant d1un angle droit relativement à la face considérée, l'inclinaison des faces périphériques étant telle que la face de chaque élément, constituant initialement une partie de cette face considérée de la galette, présente une superficie inférieure à celle de la face de l'élément qui lui est opposée. te procédé peut comprendre un stade opératoire Supplémen taire au cours duquel on crée, dans les éléments, une ou plusieurs jonctions P-N additionnelles, ces jonctions pouvant avoir été produites antérieurement à la subdivision de la galette en y formant une ou plusieurs jonctions P-N. La présente invention concerne également les éléments à conductibilité asymétrique fabriqués par le procédé décrit ciavant. La description qui va suivre faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre 1 invention0 tes fig. 1 et 2 montrent deux stades opératoires du procédé de fabrication d'éléments à conductibilité asymétrique0 La fig. 3 montre un élément à conductibilité asymétrique fabriqué suivant la présente invention. La fig. 4 montre une variante d'un tel élément. Si l'on se réfère aux fig0 1 et 2 des dessins, une galette 1 en matériau à conductibilité asymétrique de type N a subi, par l'intermédiaire de sa face 2, une diffusion destinée à transformer son matériau de type N en des régions discontinues 3 constituées par un matériau à conductibilité asymétrique de type PO Ces régions discontinues 3 sont formées en masquant la surface 2 sauf dans les parties à partir desquelles les régions 3 doivent s'étendre vers l'intérieur de la galette, le matériau destiné à transformer le matériau initial de la galette étant alors diffusé vers l'intérieur de celle-ci par l'intermédiaire des ouvertures ainsi ménagées dans le masque de la face 2ç Ensuite, le matériau formant masque déposé sur la face 2 est enlevé et un matériau supplémentaire destiné à transformer le matériau à conductibilité asymétrique de type N de la galette 1 en un matériau à conductibilité asymétrique de type P est diffusé, sur la totalité de la face 2, vers l'intérieur de la galette 1, les régions discontinues initiales 3 pénétrant plus avant vers l'intérieur de la galette 1 au cours de cette diffusion supplémentaire.Lors de ce stade opératoire, la région supplémentaire 4 ainsi formée réunit les régions disContinues 3, tout en formant entre les régions fusionnées 3 et 4 , dune part, et le matériau initial de la galette 1 s dgautre part, une jonction 5 de type P-N0 La galette est ensuite subdivisée entre les régions discontinues 3 pour former un élément à conductibilité asymétrique 6 qui présente la forme illustrée sur la fig0 3 et qui est constitué, par exemple, par un matériau 7 à conductibilité asymétrique de type N, séparé d'un matériau 8 à conductibilité asymétrique de type P par une jonction 9 de type P-N0 tes stades de diffusion permettant la formation des régions 3 et 4 sont commandés, au cours de la fabrication de l'élément 6, dentelle sorte que, dans cet élément 6 terminés la proton~ deur ou l'épaisseur de la région 4 de la galette 1 à l'en- droit où elle apparat à la périphérie de l'élément 6 ait une valeur a inférieure à l'épaisseur c de la couche d'épuisement dans la région 8 de type P de l'élément 6, lorsqu'on applique à cet élément une tension pour laquelle une avalanche ou claquage se produit à travers la jonction 9 de type P-N, et que l'épaisseur h de celle des régions 3 de la galette initiale 1 (dans le stade opératoire visible sur la fig. 2) qui apparut maintenant dans cet élément 6 soit supérieure à cette épaisseur c. Mais du fait que l'épaisseur a est inférieure à l'épaisseur c, la couche d'épuisement correspondant à cette tension d'avalanche serait sensiblement parallèle à la jonction P-N (de la façon représentée par la ligne en traits interrompus 10). Cependant, de ce fait, la couche d'épuisement revient sur elle-mme, de sorte qu'en fait elle prend la configuration illustrée par la ligne 11 en traits interrompus et ainsi la distance d mesurée sur l'élément 6 entre la jonction P-N et la couche d'épuisement 11 correspondant à cette tension est considérablement supérieure à la distance c correspondant à la couche d'épuisement dans le corps de l'élément. il s'ensuit qu'une avalanche ou un claquage peut se produire en toute sécurité dans le corps de l'élément, sans qu'il y ait aucun risque de claquage à la surface de cet élément 6. L'élément 7 visible sur la fig. 4 (qui a été obtenu par le procédé décrit précédemment en se référant aux fig0 1 et 2) est similaire à l'élément 6 visible sur la fig. 3, sauf en deux points, En premier lieu, la subdivision de la galette 1 a été obtenue en utilisant par exemple une lame tranchante pour produire sur l'élément 7 des faces périphériques 12 inclinées suivant un angle différant d'un angle droit par rapport à la face 13 de cet élément 7 (qui constitue une partie de la face initiale 2 de la galette 1) et dont l'inclinaison est telle que la face 13 présente une superficie inférieure à celle de la face opposée 14. En utilisant une telle inclinaison de la face périphérique 12 l'avantage (bien connu en soi) de l'utilisation des faces périphériques est obtenu pour la jonction 10. En second lieu, en plus de la jonction 9 de type P-N de l'élément 7, on obtient une jonction supplémentaire 10 également de type P-N. Cette jonction peut votre établie après la subdivision de l'élément 7 à partir de la galette 1 ou, suivant une variante, la jonction 10 de type P-N peut constituer une partie d'une jonction supplémentaire de type P-N gi a été antérieurement formée dans la galette 1, avant la subdivision de l'élément 7 à partir de celle-ci0 Bien que, dans le mode de mise en oeuvre qui est illustré sur la fig. 4, on ait obtenu une jonction supplémentaire unique de type P-N, il est évident que l'on peut obtenir d'autres.jonc- tions encore si on le désire. Des modifications peuvent entre apportées aux modes de mise en oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour la fabrication d'éléments à conductibilité asymétrique, caractérisé en ce que l'on forme, dans une galette en matériau à conductibilité asymétrique présentant un type de conductibilité, afin qu'elles s'étendent vers l'intérieur de la galette à partir de l'une de ses faces, des régions discontinues présentant une conductibilité de type opposé, on forme sur la totalité de cette face de la galette une région supplémentaire présentant ce type de conductibilité opposé, cette région supplémentaire ayant une profondeur, dans la galette, qui est inférieure à celle des régions discontinues et réunissant ces dernières pour former une jonction P-N à travers la galette, et on subdivise ensuite la galette entre ces régions discontinues pour obtenir un certain nombre d'éléments à conductibilité asymétrique dans chacun desquels, au voisinage de la périphérie de l'é- lément, la région supplémentaire présente une profondeur ou épaisseur inférieure à la distance à laquelle la couche d'épuisement s'étend dans la région supplémentaire et dans les régions discontinues lors de l'application à l'élément d'une tension pour laquelle une avalanche ou claquage se produit à travers la partie de la jonction P-N qui se trouve dans ltélément, et dans chacun desquels la région discontinue considérée présente une profondeur ou épaisseur supérieure à cette distance. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les régions discontinues sont formées dans la galette en masquant sa face considérée à l'exception des zones à partir desquelles les régions discontinues doivent s'étendre vers l'intérieur de la galette, et on réalise ensuite la diffusion d'une matière vers l'intérieur de la galette, pour transformer son propre matériau en un matériau présentant une conductibilité de type opposé. 3o Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la région supplémentaire est formée par diffusion d'une matière vers l'intérieur de la galette pour faire passer le matériau qui s'y trouve à une conductibilité de type opposé. 4o Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on subdivise la galette par des moyens permettant d'obtenir des éléments résultants dont les faces périphériques sont inclinées suivant un angle différant d'un angle droit par rapport à la face considérée, l'inclinaison des faces périphériques étant telle que la face de chaque élément, constituant initialement cette partie de la face considérée de la galette, présente une superficie inférieure à celle de la face de 11 élément qui lui est opposée. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un stade opératoire supplémentaire consistant à créer, dans les éléments, une ou plusieurs jonctions supplémentaires de type P-N0 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les jonctions sont formées antérieurement à la subdivision de la galette par la formation dans cette dernière d'une ou plusieurs jonctions de type P-N. 7. A titre de produits industriels nouveaux, éléments à conductibilité asymétrique produits par le procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes0