Brevet FR2012388A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne des perfectionnements à l'objet du brevet français 1 396 321 qui décrit deux types fondamentaux de dispositifs de contrôle de courant, un dispositif du type non-mémoire (désigné dans ce mémoire par dispositif à 5 "Mécanisme") et un dispositif du type mémoire (désigné dans ce mémoire par dispositif "Hi-Lo" et "coupe-circuit"). Les dispositifs du type non-mémoire et mémoire sont tous deux commutés de leur état de blocage à leur état de conduction par l'application d'une tension dont la valeur se situe au-dessus d'une 10 valeur de tension de seuil. Le dispositif du type non-mémoire exige un courant de blocage de façon àlemâintenir dans son état de conduction et celui-ci reprend immédiatement son état de blocage lorsque le courant diminue à une valeur au-dessous d'une valeur minimum de blocage du courant. Le dispositif du type 15 mémoire n'exige pas de courant de blocage demeurant dans son état de conduction même lorsqu'on interrompt ou inverse le courant, et reprend son état de blocage sous l'effet d'une impulsion de courant dont la valeur est égale à au moins la valeur du courant de seuil. La présente invention s'applique aux deux 20 types de dispositif de contrôle de courant. La présente invention a pour objet principal de fournir des dispositifs perfectionnés pour le contrôle de courant en vue de permettre l'accomplissement des fonctions de contrôle et de commutation de courant sensiblement comme l'exécutent les 25 dispositifs de contrôle de courant faisant l'objet du brevet susmentionné, mais d'une façon perfectionnée. Les éléments semi-conductears des dispositifs de contrôle de courant qui sont engagés par les électrodes, comportent des matières semi-conductrices actives commutables constituées par 30 des matières à éléments ou constituants multiples se présen- . tant souvent sous forme d'une pellicule ou couche mince entre les électrodes. Les matières semi-conductrices actives commutables dans leur état de blocage sont sensiblement désordonnées et généralement amorphes dans les dispositifs du type mé-35 moire, et, également, de préférence dans les dispositifs du type non-mémoire. Dans de tels dispositifs du type non-mémoire, las matières semi-conductrices commutables demeurent dans leur état sensiblement désordonné et généralement amorphe lorsqu'ils sont commutés à leur état de conduction. Cependant, lorsque 69 22783 2 2012389 l'on commute les dispositifs du type mémoire à leur état de conduction, un trajet au moins passant à travers les matières actives de ceux-ci, se trouvant entre les électrodes, est modifié de façon à emprunter un état du type cristallin plus régulière-5 ment ordonné, mais lorsque l'on applique l'impulsion de courant de façon à commuter le dispositif du type mémoire pour que celui-ci reprenne son état de "blocage, l'état du type cristallin, plus régulièrement ordonné d'au moins un dit trajet dans la matière active, reprend la condition sensiblement désordonnée et 10 généralement amorphe. On a constaté, dans certains cas, qu'il se produit une certaine modification des caractéristiques électriques des dispositifs de contrôle de courant après un fonctionnement pendant de longs intervalles de temps et, en particulier, après l'appli-cation d'une façon continue de tensions et courants permanents pendant de longs intervalles de temps. En raison du fait que le fonctionnement et la commutation des dispositifs de contrôle du courant sont fonction des conditions de tension et de courant, qui comportent des effets de champs et densités de courant éle- 20 vés dans les matières semi-conductrices actives commutables situées entre les électrodes, on suppose qu'en raison de tels effets de champs et densités de courant, il y a tendance à la migration ou diffusion dans les matières actives telles que, par exemple, la migration ou diffusion de certains des constituants des matières actives ou d'atomes ou ions dans les matières actives et qu'une telle tendance paraît quelque peu plus prononcée lorsque l'on applique des tensions et courants permanents pendant de longs intervalles de temps. En outre, les matières semi-conductrices actives commutables, en particulier, lorsque les éléments semi-conducteurs sont constitués par une pellicule ou couche mince dont l'épaisseur est comprise entre environ plusieurs microns et fractions de micron, sont d'une nature quelque peu fragile et susceptible de donner lieu à des fissurations ou déformations s'ils ne sont pas manipulés soigneusement au 35 cours de la fabrication des dispositifs de contrôle de courant. Selon la présente invention, les éléments semi-conducteurs, outre le fait qu'ils comprennent la matière semi-conductrice active commutable, comprennent également une matière relativement inactive qui ne réagit pas chimiquement d'une façon sensi- 69 22783 3 2012388 ble avec la matière active dispersée dans la matière active située entre les électrodes, la matière semi-conductrice active coiamutable peut être-analogue à celle que l'on a décrite dans le brevet susmentionné. la matière relativement inactive dis-5 persée dans la matière active peut être constituée par n'importe quelle matière relativement inerte-telle que, par exemple, un diélectrique, conducteur ou semi-conducteur, le diélectrique étant préféré. Un exemple typique d'une matière inactive diélectrique est l'oxyde d'aluminium (A^O^) » ce dernier étant ca-10 ractérisé par une résistance mécanique élevée et ne réagissant pas d'une façon sensible avec la matière active, la matière relativement inactive dispersée dans la matière active ajoute de la résistance mécanique à l'élément semi-conducteur et, en outre, fonctionne d'une façon efficace de manière à inhiber la migra-15 tion ou diffusion dans la matière active. ±1 possède de bonnes propriétés thermiques en ce qui concerne la dissipation de la chaleur accumulée, la matière raltivement inactive établit des trajets tortueux à travers la matière active et fournit des barrières physiques dans la matière active contre une telle migra-20 tion ou diffusion. Par une sélection appropriée des quantités de matières actives et matières relativement inactives et du type de matières relativement inactives diélectriques, conductrices ou semi-conductrices utilisées, on peut augmenter ou diminuer à volonté la résistance initiale de l'élément semi-con-25 ducteur. les éléments semi-conducteurs engagés par les électrodes peuvent se présenter sous Torme de corps épais ou sous forme de couches ou pellicules minces. Pour la fabrication des éléments semi-conducteurs à corps épais, on peut chauffer les constitu-30 ants des matières actives et relativement inactives dans un vase clos convenable jusqu'à l'obtention d'un état dans lequel .les matières actives sont fondues et agitées de façon à disperser d'une façon régulière les matières relativement inactives dans les matières actives. On peut ensuite refroidir la masse de fa-35 çon à former un lingot et on peut couper ou enlever de toutes autres manières des formes désirées d'éléments semi-conducteurs du lingot. Alternativement, on peut mouler les éléments semiconducteurs à partir de la masse fondue. bad original ( 6 Pour la fabrication de couches ou pellicules minces., on peut co-déposer les matières actives et relativement inactives telles que par ceévaporation, cocrépitement, codépôt depuis un liquide, ou méthodes analogues. Lorsqu'on utilise la co-éva-5 poration, on peut disposer les constituants de la matière active ou un lingot de 3amatière active dans une nacelle, et disposer la matière relativement inactive dans une autre nacelle, les matières dans les deux nacelles étant évaporées simultanément 10 sous vide après quoi on les dépose simultanément sur des sub -strats convenables exposés sous vide aux vapeurs. La matière, semi-conductrice active commutable de la couche ou pellicule mince, lorsqu'on l'a déposée de cette manière, est sensiblement désordonnée et généralement amorphe et la matière relativement 15 inerte y est dispersée et bloquée. Par un réglage judicieux de la chaleur appliquée aux matières dans les nacelles respectives, on peut déterminer la grosseur des molécules et le nombre de molécules de la matière relativement inactive dispersée dans la matière active. Dans l'exemple typique mentionné ci-20 dessus dans lequel l'oxyde d'aluminium (Al^O^) constitue la ma-. tière relativement inactive, on.peut régler la grosseur des molécules de (Alo0_) à (Alo0,) où n peut atteindre une valeur ^ 16 de 10 millions ou davantage ou jusqu'à 10 , .ce qui correspond à 10.000 billions anglais. De cette manière, on peut régler à 25 volonté la résistance de la couche ou pellicule mince de l'élément semi-conducteur ainsi que l'inhibition de la migration ou diffusion dans la matière active0 Lorsqu'on codépose les couches ou pellicules minces par coorépitement, on fait crépiter les matières actives et les 30 matières relativement inactives séparément et simultanément sur des substrats dans un matériel convenable de crépitement. Lorsque l'on règle le crépitement de la matière active et de la matière relativement inactive, respectivement, on peut également déterminer les grosseurs et le nombre de molécules de la matière 35 relativement inactive dispersée dans la couche ou pellicule mince de la matière inactive sensiblement désordonnée et généralement amorphe en vue d'obtenir les résultats avantageux décrits ci-dessus se rapportant au procédé d'évaporation. Lorsque l'on codépose les couches ou pellicules minces 69 22783 5 2012388 par codépôt depuis un. liquide, la matière semi-conductrice active comuutable est contenue dans un liquide support convenable tel qu'une solution, colloïde, dispersion, ou système analogue, le liquide support se présentant sous forme d'une encre, peinture* 5 ou substance analogue. La matière relativement inactive telle que l'oxyde d'aluminium "(A^O^) ou substance analogue est également contenue dans le liquide support sous forme d'une solution, colloïde, dispersion ou système analogue. On applique le liquide support renfermant les matières actives et relativement inac-10 tives au substrat sous forme d'une couche ou pellicule mince par impression, sérigraphie', peinture ou procédé analogue, après quoi, on sèche et/ou chauffe afin d'en codéposer la matière active, la matière relativement inactive étant dispersée dans la matière active. 15 D'autres objets principaux de la présente invention résidait dans les procédés de formation de l'élément semi-conducteur caractérisés en ce que la matière relativement inactive est dispersée dans la matière semi-conductrice active commutable aux fins décrites dans ce mémoire. 20 D'autres objets et avantages de la présente invention appa raîtront d'une façon évidente aux spécialistes par considération du mémoire descriptif, revendications et 'dessin annexé dans lequel : La fig» 1 est une illustration schématique du dispositif de 25 contrôle de courant de la présente invention monté en série dans un circuit de charge. La fig. 2 est une courbe de courant par rapport à la tension, illustrant le fonctionnement du dispositif de contrôle de courant du type non-mémoire de la présente invention dans un 30 circuit de charge (courant continu). i ... les fig. 3 et 4 sont des courbes de courant par rapport à la tension illustrant le fonctionnement symétrique du dispositif de contrôle de courant du type non-mémoire et le fonctionnement de celui-ci lors de son inclusion dans un circuit de 35 charge (courant alternatif). La fig. 5 est une courbe du courant par rapport à la tension illustrant le fonctionnement du dispositif de contrôle de courant du type mémoire de la présente invention dans un circuit de charge (courant continu). 69 22783 6 2012388 les fig. 6 et 7 sont des coorbes du courant par rapport à la tension illustrant le fonctionnement symétrique du dispositif de contrôle de courant du type mémoire et le fonctionnement de celui-ci lors de son inclusion dans un circuit de charge (cou-5 rant alternatif). La fig. b est une vue schématique agrandie du dispositif de contrôle du courant représentant l'élément semi-conducteur comme étant composé de la matière semi-conductrice active commutable, une matière relativement inactive étant dispersée dans la ma-10 tière active située entre les électrodes. Dans l'illustration schématique de la fig. 1, le dispositif de contrôle de courant de la présente invention est désigné en 10. Il comprend un élément semi-conducteur 11 constitué par un type de conductivité caractérisé par une résistance électri-15 que élevée et une paire d'électrodes 12 et 13 en contact avec l'élément semi-conducteur 11 et caractérisé par une faible résistance électrique de transition avec celui-ci. Les électrodes 12 et 13 du dispositif 10 de contrôle de courant sont connectées à celui-ci en série dans un circuit de charge électrique 20 comportant une charge 14 et une paire de bornes 15 et 16 en vue de 1*application d'énergie à celui-ci. L'énergie fournie peut être une tension de courant continu ou alternatif selon ce que l'on désire. Le circuit illustré à la fig. 1 et tel qu'on l'a décrit jusqu'à présent, peut être appliqué au dispositif de 25 contrôle de courant du type non-mémoire. Lorsqu'on utilise un dispositif de contrôle de courant du type mémoire, le circuit comprend également une source de courant 17, une faible résistance 18 et un interrupteur 19 connecté aux électrodes 12 et 13 du dispositif de contrôle de courant. Ce circuit auxi-30 liaire a pour objet de commuter le dispositif du type mémoire depuis son état de conduction à l'état de blocage. La valeur chimique de la résistance 18 est considérablement inférieure à la valeur de la résistance de la charge 14a La fig. 2 est une courbe I-V illustrant le fonctionnement 35 en courant continu du dispositif 10 de contrôle de courant du type non-mémoire et, dans ce cas, l'interrupteur 19 reste toujours ouvert. Le dispositif 10 se trouve normalement dans un état de blocage à résistance élevée et à mesure que l'on applique la tension de courant continu aux bornes 15 et 16 et qu'on 69 22783 7 201238S l'augmente, les caractéristiques de tension et de courant du dispositif sont illustrées par la courbe 20, la résistance électrique du dispositif étant élevée et "bloquant sensiblement le passage du courant. Lorsqu'on augmente la tension à une va-5 leur de tension de seuil, la résistance électrique élevée dans la matière semi-conductrice diminue sensiblement instantanément dans au moins un trajet entre les électrodes 12 et 13 à une faible résistance électrique, la commutation sensiblement instantanée étant indiquée par la courbe 21. Ceci permet de réa-10 liser une faible résistance électrique ou état de conduction en vue du passage du courant. La faible résistance électrique est inférieure d'un grand nombre d'ordres de grandeur à la résistance électrique élevée. L'état de conduction est illustré par la courbe 22 et on constate qu'il existe une caractéristique 15 de courant à tension sensiblement linéaire et une caractéristique de tension sensiblement constante lesquelles sont indentiques pour une augmentation et diminution de courant. En d'autres termes, le courant passe sous une tension sensiblement constante. A l'état de conduction de courant sous faible résistance, 20 l'élément semi-conducteur subit une chute de tension qui constitue une fraction mineure de la chute de tension à l'état de blocage de la résistance élevée, près de la valeur de tension de seuil. A mesure qu'on diminue la tension, le courant décroît le 25 long de ls, courbe 22 et lorsque le courant décroît jusqu'à une valeur se trouvant au-dessous d'une valeur minimum de blocage du courant, la faible résistance électrique dfau moins un dit trajet reprend immédiatement la résistance électrique élevée ainsi que l'illustre la courbe 23 de façon à rétablir 30 l'état de blocage à résistance élevée. En d'autres termes, un courant est nécessaire pour maintenir le dispositif de contrôle de courant du type non-mémoire dans un état de conduction et lorsque le courant tombe au-dessous d'une valeur minimum de blocage du courant, la faible résistance électrique revient im-35 médiatemsnt à la résistance électrique élevée. Le dispositif 10 de contrôle de courant non-mémoire de la présente invention est d'un fonctionnement symétrique, bloquant le courant d'une façon sensiblement égale dans chaque direction et conduisant, d'une façon sensiblement égale dans 69 22783 8 2012388 chaque direction, la commutation entre les états de "blocage et de conduction était extrêmement rapide. Dans le cas d'un fonctionnement au courant alternatif, les caractéristiques de courant et de tension de la deuxième moitié du cycle du courant alterna-5 tif se situent dans le quart de cercle opposé à celui illustré à la fig. 2. Le fonctionnement au courant alternatif du dispositif est illustré aux fig„ 3 et 4. La fig„ 3 illustre le dispositif 10 dans son état de blocage dans lequel la tension de pointe de la tension du courant alternatif se situe au-dessous 10 de la valeur de tension de seuil du dispositif, l'état de blocage étant illustré par la courbe 20 dans les deux moitiés du cycle. Cependant, lorsque la tension de pointe de la tension du courant alternatif appliqué augmente à une valeur au-dessus de la valeur de la tension de seuil du dispositif, ce-15 lui-ci est commuté d'une façon instantanée le long des courbes 21 jusqu'à l'état de conduction illustré par les courbes 22, le dispositif étant commuté pendant chaque moitié de cycle de la tension du courant alternatif appliquée. A mesure que la tension du courant alternatif appliquée s'approche de zéro de 20 façon à ce que le courant passant dans le dispositif tombe au-dessous de la valeur minimum de blocage du courant, le dispositif commute le long de la courbe 23 depuis l'état de faible résistance électrique à l'état de résistance électrique élevée illustré par la courbe 20, cette commutation se produisant 25 près de la fin de chaque moitié de cycle0 Pour une configuration donnée du dispositif 10 de non-mémoire, la résistance électrique élevée peut être égale à environ 1 megohm et la faible résistance électrique à environ 10 ohms, la valeur de tension de seuil peut être égale à en-30 viron 20 volts et la chute de tension dans le dispositif à l'état de conduction peut être inférieure à 1 volt, et les temps de commutation peuvent se mesurer en nanosecondes ou moins. Ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus, il ne se produit aucune modification substantielle de phase ou de structure physi-35 que dans l'élément semi-conducteur du type non-mémoire lors de sa commutation entre l'état de blocage et de conduction, et lorsque l'élément semi-conducteur est sensiblement désordonné et généralement amorphe, ledit trajet au moins de conduction par l'intermédiaire de l'élément semi-conducteur est également 69 22783 9 2012388 sensiblement désordonné et généralement amorphe à l'état de conduction. Lorsque l'élément semi-conducteur est sensiblement plus ordonné et généralement cristallin ou polycristallin, c'est-à-dire qu'il comporte des liaisons chimiques locales ana-5 logues à celles de l'élément semi-conducteur sensiblement désordonné et généralement amorphe, il ne se produit également pas de modification substanifelle de phase ou de structure cristalline et le désordre supplémentaire de la matière relativement inactive à effet tampon ne gêne pas le fonctionnement du dispo-10 sitif. Les matières semi-conductrices actives convenables permettant de former le dispositif de contrôle de courant du type non-mémoire sont décrits dans le brevet susmentionné et y sont appelés matières semi-conductrices du type "Mécanisme". La fig. 5 est une courbe I-V illustrant le fonctionnement 15 en courant continu du dispositif 1u de contrôle de courant du type mémoire. Le dispositif se trouve normalement à l'état de résistance élevée et à mesure qu'on applique la tension de courant continu aux bornes 15 et 16 et qu'on l'augmente, les caractéristiques de courant et de tension du dispositif sont il-20 lustrées par la courbe 30, la résistance électrique du dispo-r-sitif étant élevée et bloquant sensiblement le passage de courant à travers celui-ci. Lorsqu'on augmente la tension jusqu'à une valeur de tension de seuil, la résistance électrique élevée dans l'élément semi-conducteur 11, diminue instantanément dans 25 au moins un trajet entre les électrodes 12 et 13 jusqu'à ce qu'elle atteigne une faible résistance électrique, la commutation instantanée étant indiquée par la courbe 31. La faible résistance électrique est inférieure d'un grand nombre d'ordres de grandeur à la résistance électrique élevée. L'état de con-30 duction est illustré par la courbe 32 et on constate la présence d'une caractéristique de courant et de tension sensiblement oh mique. En d'autres termes, le courant est conduit d'une façon sensiblement ohmique ainsi que l'illustre la courbe 32. A l'état de conduction du courant dans le cas d'une faible ré-35 sistance, la matière semi-conductrice subit une chute de tension correspondant à une fraction mineure de la chute de tension se produisant à l'état de blocage dans le cas d'une résistance élevée s'approchant de la valeur de tension de seuil. A mesure que l'on diminue la tension, le courant diminue 69 22783 10 2012388 le long de la courbe 32 et en raisoe. du rapport ohmique, le courant diminue à zéro à mesure que la tension baisse à zéro„ Le dispositif de contrôle de courant du type mémoire possède la mémoire de son état de conduction et demeure dans son état de 5 conduction même lorsque le courant est diminué à zéro ou inversé jusqu'à ce qu'il soit commuté à l'état de blocage ainsi qu'on le décrira ultérieurement. La ligne de charge du circuit de charge est illustrée en 33, celle-ci étant sensiblement parallèle à la courbe de commutation 31. Lorsqu'on applique un courant conti-10 nu indépendamment du circuit de charge du type mémoire, par exemple,, par l'intermédiaire de la source de tension 17, la faible résistance 18 et le commutateur 19 à la fig. 1, la ligne de charge pour un. tel courant se situe le long de la ligne 34 étant donné qu'il y a très peu ou pas du tout de résistance 15 dans ce circuit de contrôle, et du fait que la ligne de charge 34 coupe la courbe 30, l'état de conduction du dispositif est immédiatement modifié à nouveau et commuté à son état de blocage. Le dispositif du type mémoire demeure dans son état de blocage jusqu'à ce qu'il soit commuté à son état de conduction par la 20 réapplication d'une tension de seuil au dispositif par l'intermédiaire des bornes 15 et 16. Le dispositif 10 de contrôle de courant du type mémoire de la présente invention est également d'un fonctionnement symétrique, celui-ci bloquant le courant d'une façon sensiblement 25 égale dans chaque direction et celui-ci conduisant d'une façon sensiblement égale dans chaque direction, la commutation entre les états de bloquage et de conduction étant extrêmement rapide. Dans le cas d'un fonctionnement au courant alternatif, les caractéristiques de courant et de tension pour la deuxième moitié 30 de cycle de courant alternatif se trouvent dans le quart de cercle opposé à celui illustré à la fig, 5. Le fonctionnement au courant alternatif du dispositif du type mémoire est illustré aux fig. 6 et 7. La fig, 6 illustre le dispositif 10 à l'état de blocage lorsque la tension de pointe de la tension du courant 35 alternatif est d'une valeur inférieure à la valeur de tension de seuil du dispositif., l'état de blocage étant illustré par la courbe 30 dans les deux moitiés de cycle. Ainsi, le dispositif bloque le courant d'une façon égale dans les deux moitiés de cycle. Cependant, lorsque la tension de pointe de la tension 69 22783 2012388 du courant alternatif appliquée augmente à une valeur supérieure à la valeur de seuil du dispositif du type ménoire, le dispositif change d'une façon instantanée à l'état de conduction illustré par la courbe 32, celui-ci demeurant dans cet état de conduc-5 tion indépendamment de la réduction du courant à zéro ou de l'inversion du courant. Cet état de conduction symétrique est illustré par la courbe 32 à la fig. 7. Lorsque le commutateur 19 est fermé et que la tension appliquée aux bornes 15 et 1b est inférieure à la valeur de la 10 tension de seuil, le dispositif de contrôle de courant du type mémoire est immédiatement commuté à son état de blocage ainsi que l'illustre la courbe 30 à la fig. b. Pour une configuration donnée du dispositif du type mémoire, la résistance électrique élevée peut être égale à environ 1 mégohm et la f aible ré-15 sistance électrique à environ 10 ohms, la valeur de la tension de seuil peut être égale à environ 20 volts et les temps de commutation sont extrêmement rapides. Les matières de l'élément semi-conducteur 11 du dispositif du type mémoire peuvent être analogues à celles que l'on a décrites dans le brevet susmen-20 tionné et que l'on appelle matières semi-conductrices "Hi-Lo" et "Coupe-circuit". Ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus, l'élément semi-conducteur est sensiblement désordonné et généralement amorphe à l'état de blocage et au moins un dit trajet de conduction à travers l'élément à l'état de conduction est plus ordonné 25 et généralement cristallin, un changement de phase et de structure physique se produisant dans la matière entre 1'état de blocage et l'état de conduction. Les fonctionnements précédents du dispositif de non-mémoire et du dispositif de mémoire sont analogues à ceux que l'on a 30 décrits dans le brevet susmentionné et, en conséquence, on consi- i dère qu'une description supplémentaire de ceux-ci n'est pas nécessaire. Selon la présente invention, et ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus, les matières semi-conductrices actives commutables 35 pour les éléments semi-conducteurs du type non-mémoire et du type mémoire (oui peuvent être analogues à ceux que l'on a décrits dans le brevet susmentionné) se caractérisent par le fait que des matières relativement inactives sont dispersées dans-ceux-ci en vue d'y ajouter de la résistance mécanique et d'inhi- 69 22783 12 2012388 ber la migration ou diffusion. De tels éléments semi-conduc-teurs sont illustrés schématiquement à une échelle agrandie à la fig. 8. la matière semi-conductrice active commutable de l'élément semi-conducteur 11 est représentée sous forme de 5 traits obliques discontinus en 36 et la matière relativement inactive dispersée dans toute la matière active est représentée sous forme de particules 37 dans la matière active 36. Les particules de la matière relativement inactive 37 sont nombreuses et de faibles dimensions» telles que par exemple, dans 10 la gamme précisée ci-dessus, et elles forment des trajets tortueux à travers la matière active 36 se trouvant entre les électrodes ainsi qu'on l'ajllustré à la fig. 8. Les particules de matière relativement inactive 37 ajoutent d'une façon efficace de la résistance mécanique à l'élément semi-conducteur 11, 15 et fournissent des barrages physiques dans toute la matière active 36 de façon à bloquer ou inhiber la migration ou diffusion des constituants de la matière active ou d'atomes ou d'ions dans la matière active d'une électrode à l'autre. Le cette manière, la matière semi-conductrice active 36 est maintenue 20 dans un état sensiblement uniforme dans toute sa masse pendant toute la durée utile du dispositif de contrôle de courant sans migration ou diffusion sensible, et en conséquence, il ne se produit aucune modification sensible des caractéristiques électriques du dispositif au cours de la durée normale de fonction-25 nement de celui-ci. Les particules de matière relativement inactive sont dotées de bonnes propriétés thermiques en ce qui concerne la dissipation de la chaleur accumulée, et par un choix judicieux des quantités et types de matières relativement inactives, on peut augmenter ou diminuer à volonté la résistance 30 initiale de l'élément semi-conducteur. D'une façon générale, une matière diélectrique fournit une résistance plus élevée, une matière conductrice fournit une résistance plus faible et une matière semi-conductrice fournit une résistance intermédiaire il est possible que les particules de matières relativement 35 inactives dispersées dans toute la matière active fournissent également des champs électriques plus nets dans la matière active ce qui facilite les processus de commutation. .tsien que l'on ait décrit un mode de réalisation de la présente invention à titre d'exemple non limitatif, d'autres formes 69 22783 13 2012388 de réalisation peuvent se suggérer aux spécialistes en considération de cette description, et, par conséquent, la présente invention ne doit être limitée que par l'étendue des revendications annexées. 69 22783 14 2012388 R E V E i{ D I G A î j Q ii S 1 - Dispositif de contrôle commutable de courant pour un circuit électrique comprenant un élément semi-conducteur et des électrodes réalisées en un contact de faible résistance électri-5 que dans lequel ledit élément semi-conducteur se caractérise par une résistance électrique élevée de façon à fournir un état de blocage en vue de bloquer sensiblement le courant à travers ce-« lui-ci et dans lequel ladite résistance électrique élevée, en réponse à une tension supérieure à une valeur de tension de 10 seuil, décroît instantanément dans au moins un trajet situé entre les électrodes jusqu'à une faible résistance électrique, laquelle est inférieure d'un certain nombre d'ordres de grandeur à la résistance électrique élevée de façon à fournir un état de conduction en vue de faire passer sensiblement le courant à travers cel-15 le-ci, comportant le perfectionnement selon lequel ledit élément semi-conducteur est constitué essentiellement par une matière semi-conductrice active commutable et une matière relativement inactive laquelle ne réagit pas chimiquement avec la matière active dispersée dans toute la matière active. 20 2 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendica tion 1, caractérisé en ce qu'une matière semi-conductrice active commutable, dans laquelle est dispersée une matière relativement inactive, est sensiblement désordonnée et généralement amorphe. 3 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendica-25 tion 1, caractérisé en ce qu'une matière semi-conductrice active commutable, dans laquelle est dispersée une matière relativement inactive, se présente à l'état sensiblement désordonné et généralement amorphe dans son état de blocage et se caractérise par un état du type cristallin sensiblement plus ordonné dans au 30 moins un dit trajet dans son état de conduction. 4 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une faible résistance électrique sur au moins un dit trajet à travers ledit élément semi-conducteur à l'état de conduction retourne immédiatement à la résis- 35 tance électrique élevée en réponse à une diminution de courant à une valeur inférieure à une valeur minimum de courant de blocage qui réétablit l'état de blocage. 5 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une faible résistance électrique bad original 69 22783 15 2012388 sur au moins un dit trajet à travers ledit élément semi-conducteur à l'état de conduction retourne immédiatement à la résistance électrique élevée en réponse à une diminution de courant à une valeur inférieure à une valeur minimum de courant de blo-5 cage qui réétablit l'état de blocage. 6 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un dit trajet à travers ledit élément semi-conducteur demeure dans son état de conduction à faible résistance électrique même en l'absence de courant 10 et ledit état de conduction à faible résistance électrique d'au moins un dit trajet à travers l'élément semi-conducteur est modifié à nouveau audit état de blocage à résistance électrique élevée en réponse à une impulsion de courant dont la valeur est égale à au moins une valeur de seuil. 15 7 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendi cation 3» caractérisé en ce qu'au moins un dit trajet à travers ledit élément semi-conducteur demeure dans son état de conduction à faible résistance électrique même en l'absence de courant, et ledit état de conduction à faible résistance électri-20 que d'au moins un dit trajet à travers l'élément semi-conducteur est modifié à nouveau à l'état de blocage à résistance électrique élevée en réponse à une impulsion de courant dont la valeur est égale à au moins une valeur de seuil. S - Dispositif de contrôle de courant, suivant la revendi-25 cation 1, caractérisé en ce qu'une matière relativement inactive dispersée dans toute la matière active est de préférence diélectrique. 9 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une matière relativement inac- 30 tive dispersée dans toute ladite matière active est de préférence conductrice. 10 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une matière relativement inactive dispersée dans toute la matière active est de préférence 35 semi-conductrice. 11 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'une matière inactive comporte de 1'oxyde d'aluminium. bad original] 69 227.83 16 2012388 12 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément semi-conducteur comporte une pellicule mince déposée. 13 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendica-5 tion 12, caractérisé en ce qu'une pellicule mince déposée dudit élément semi-conducteur est formée par coévaporation de la matière semi-conductrice active commutable et de la matière relativement inactive. 14 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendica-10 tioja 12, caractérisé en ce qu'une pellicule mince déposée dudit élément semi-conducteur est formée par cocrépitement de la matière semi-conductrice active commutable et de la matière relativement inactive. 15 - Dispositif de contrôle de courant suivant la revendica-15 tion 12, caractérisé en ce qu'une pellicule mince déposée dudit élément semi-conducteur est formée par codépôt depuis un support liquide de la matière semi-conductrice active commutable et de la matière relativement inactive. 16 - Procédé de fabrication d'un dispositif de contrôle de 20 courant commutable pour un circuit électrique comprenant un élément semi-conducteur et des électrodes formant contact de faible résistance électrique avec celui-ci dans lequel ledit élément semi-conducteur se caractérise par une résistance électrique élevée permettant de fournir un état de blocage en vue d'y blo- 25 quer le courant d'une façon substantielle et, dans lequel ladite résistance électrique élevée, en réponse à une tension d'une valeur supérieure à une valeur de tension de seuil diminue instantanément en un trajet au moins entre les électrodes jusqu'à une faible résistance électrique, laquelle est inférieure d'un certain nom-30 bre d'ordres de grandeur à la résistance électrique élevée de façon à fournir un état de conduction en vue d'y faire passer d'une façon sensible du courant et dans lequel ledit élément semi-conducteur est constitué de préférence par une matière semi-conductrice active ccmmutahleeb une matière relativement inactive ne 35 réagissant pas chimiquement d'une façon substantielle avec la matière active dispersée dans toute la matière active, qui comporte le dépôt d'une pellicule dudit élément semi-conducteur par codépôt de la matière active et de la matière relativement inactive. BAD ORIGINAL" 69 22783 17 2012388 17 - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce qu'on effectue le codépot de matière active et de la matière relativement inactive par coévaporation des matières. 18 - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en 5 ce qu'on effectue le codépôt de la matière active et de la matière relativement inactive par cocrépitement des matières. 19 - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce qu'on effectue le codépôt de la matière active et de la matière relativement inactive par codépôt depuis un support liqui- 10 de des matières.