Brevet FR2030177A1 — publié le 19701030

2030î77 la présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif générateur d'impulsions formant corps à l'état solide et plus particulièrement un nouveau générateur d'impulsions à semi-conducteur qui- utilise un semi-5 conducteur ou analogue présentant deux valeurs minimales dans sa bande de conduction de la structure de bande d*énergie ainsi qu'un procédé de production d'impulsions. L'invention concerne également les diverses applications et utilisations résultant Au cours de cette période décenniâle 1s, technologie de production d'oscillations à micro-ondes utilisant un dispositif à l'état solide a progress é remarquablement pour réaliser une source 15 oscillatoire dans un domaine de fréquence s'étendant de 1 à 100 G-Hz. .L'un de ces dispositifs est bien connu dans la technique sous le nom de "diode de G-unn", ayant été appelé d'après le nom de son inventeur, J.B.G-unn. Une explication .résumée de la célèbre découverte connue sous le nom d'"effet G-unn" à la suivante : des 20 oscillations de micro-ondes stationnaires (ondes continues ou entretenues) sont observées en utilisant des semi-conducteurs tels que n-GaAs (ou arséniure de gallium du type n) comportant deux vallées ou creux dans leur bande de conduction. Quand une tension électrique de polarisation, supérieure à mille volts, 25 est appliquée entre deux électrodes "ohmiques" planes montées des deux cotés d'un corps monocristallin en arséniure de gallium SAs du type n, tronçonné ou découpé suivant une tranche, des oscillations de micro-ondes sont extraites de la pastille ou plaquette échantillon à des fréquences variant avec la tension 30 électrique appliquée et l'épais-seur de l'échantillon. Une analyse microscopique, pour expliquer le phénomène oscillatoire dans de tels semi-conducteurs, est basée sur le "modèle à deux vallées", dans lequel des transitions électroniques, induites par champs, ont lieu entre des valeurs minimales, énergétiquement 35 séparées, de la bande de conduction. Dans certaines conditions, ceci donne naissance à une conductivité différentielle négative globale ou d'ensemble dans le milieu. Un domaine à champ intense progressif ou ambulant est constitué en tant que consé- 70 02310 2 2030177 quenee de la c onduc t ivit é différentielle négative dans la masse. Le phénomène oscillatoire a été expliqué par J.B.G-unn comme résultant du mouvement du domaine à champ , intense depuis le voisinage de l'électrode négative jusqu'à l'électrode positive. La vitesse du 5 mouvement du domaine est comparable à la vitesse moyenne de déplacement ou de glissement des porteurs de charge majoritaires. Le dispositif oscillatoire récent, utilisant une diode de Gunn, est pratiquement équivalent à "l'oscillateur à klystron" classique dans sa puissance utile et dans son rendement, lorsque 10 le dispositif peut être entièrement stabilisé en fréquence par l'emploi d'un dispositif usuel de compensation de température. En outre, l'oscillateur de Gunn est considéré comme étant important à cause de ces caractéristiques qui permettent de réaliser des fonctionnements stables même pendant 10.000 heures avec un bruit 15 relativement réduit et dans un domaine accordable ou adaptable approprié. Dans ce cas, il est à noter que la diode de G-unn oscille dans le domaine des micro-ondes et on peut s'attendre à ce qu'elle agisse comme un simple oscillateur. La tension électrique de polarisation, appliquée à la diode de Gunn, est dans un sens 20 limitée spécialement quand la diode est utilisée dans le but de réaliser des fonctionnements stables. Par exemple, la diode de G-unn présente une résistivité invariable à des tensions de polarisation inférieure à.sa valeur de champ de seuil. Quand la tension de polarisation .excède cette valeur critique, le courant 25 de sortie est cependant saturé et l'échantillon se met à produire des oscillations. Dans des conditions de polarisation dépassant fortement la valeur-de seuil, l'échantillon subit un "effet d'avalanche" ou claquage ou une rupture par avalanche et ne rétablit plus la stabilité de fonctionnement. 30 Far ailleurs, le fonctionnement de principe des diodes de G-unn est basé sur la structure de bande d'énergie du semi-conduc-teur cristallin, en rendant désirable la préparation d'échantillons cristallins très purs pour limiter la résitivité de ceux-ci dans un domaine désiré et obtenir ainsi une stabilité de fonction-35 nement améliorée. Lorsqu'en outre on désire abaisser la fluctuation des signaux oscillatoires de sortie, une"concentration en impureté, si elle existe, devra être uniformément répartie dans 70 02318 3 2030177 la masse ou le volume de l'échantillon. Cette non-homogénéité de la matière peut être-considérée comme entraînant une variation sensible des caractéristiques de fonctionnement. En outre, la diode de G-unn est extrêmement sensible à la résistivité des con-5 tacts entre la masse de l'échantillon et les éléctrodes. La présente invention a été envisagée sur la base d'un nouveau phénomène découvert par les inventeurs et propose d'utiliser positivement l'effet d'avalanche qui semble être indésirable pour la diode de Gunn. Le domaine ambulant ou de propagation à ■ 0 champ intense est également formé en raison de la conductivité différentielle négative dans la masse résultant de la transition de bande des électrons dans la masse de l'échantillon des semiconducteurs précités quand une tension de polarisation élevée est appliquée entre les électrodes de contact de l'échantillon. Avec 15 -une tension électrique très supérieure à la valeur de seuil, on observe que le phénomène d'avalanche a lieu dans le domaine des glissement oi$.e déplacement et produit un grand nombre d'électrons et des trous ou lacunes positifs, tous deux servant de porteurs de charge. Dans un mode de réalisation de cette invention, on utilise 20 les mêmes semi-conducteurs que ceux qui sont applicables dans des diodes de Gunn, par exemple de 1'arséniure de gallium GaAs, du phosphure d'indium InP, de l'arséniure d'indium Inls, du tellurure de cadmium CdTe et analogue. Ces semi-conducteurs sont tous groupés dans la catégorie des composés des groupes III à Y qui comportent 25 deux vallées dans leurs bandes de conduction de la structure de bande d1 énergie. Dans un mode de réalisation préféré de cette invention, une impureté additive est cependant introduite localement à titre de dopage au voisinage de l'électrode négative de l'échantillon. Dès 30 que la polarisation appliquée excède la valeur de seuil, un domaine en mouvement à champ intense est établi dans l'échantillon en maison de la conductivité différentielle négative dans la masse apparaissant dans la courbe représentant la variation de l'intensité de courant en fonction de la tension électrique. Dans ce cas, il 55 est important d'avoir une tension de polarisation très supérieure à la valeur critique établie entre les deux électrodes de contact. Avec une telle tension élevée appliquée, la "multiplication par 70 02318 4- 2030177 avalanche" de porteurs de charge se produit dans la masse ou globalement comme une conséquence de la formation du domaine à champ intense. Ensuite, cet échantillon.commence à produire des oscillations "pulsatoires" dans de telles conditions de fonctionnement, dans lesquelles le domaine à champ intense est établi et la multiplication par avalanche est provoquée. C'est par conséquent un but principal de la présente invention de créer un nouveau procédé de production d'impulsions et un nouveau générateur d'impulsionsutilisant un composé semiconducteur des groupes III à V ayant deux valeurs minimales dans sa bande de conduction. Un autre but primordial de l'invention est de créer un nouveau procédé de production d'impulsions et un nouveau générateur d'impulsions faisant positivement emploi du phénomène de multiplication par avalanche observé dans la masse d'échantillon dans des conditions de polarisation extrêmement intense. Encore un autre but principal de l'invention est de créer un nouveau procédé de production d'impulsion et un nouveau générateur- d'impulsionsprésentant une grande amplitude de sortie, un temps de montée ou d'établissement rapide et une largeur d'impulsion étroite. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages dé celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, en se reportant aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemples illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1a est une représentation graphique typique d'une structure de bande d'énergie d'un semi-conducteur employé dans le générateur d'impulsionsselon l'invention, le semi-conducteur étant le même que celui utilisé dans une d iode de Gunn ; - la figure 1b est une courbe représentant la variation de l'intensité de courant en fonction de la tension électrique dans une diode de Gunn classique ; - la figure 2a est une vue.schématique montrant le circuit fondamental de base d'un mode de réalisation-de l'invention, le circuit comportant une pastille échantillon de semi-conducteur représentée en coupe ; 70 023ÎS 5 2030177 - la figure 2b est une représentation graphique montrant schématiquement la distribution d'un champ électrique dans la masse d'échantillon du semi-conducteur de la figure 2a ; - la figure 3 représente une courbe montrant la variation 5 . de 1*intensite de courant en fonction de la tension éleetrique du générateur dr impulsionsreprésenté sur la figure 2a ; - la figure 4a est semblable à la figure 2amais représente un autre mode de réalisation du générateur d'impulsions selon l'invention ? ÎO - la figure 4b est une représentation graphique schématique montrant la distribution de la concentration d'une impureté introduite dans l'échantillon de la figure 4a pour le doper ; - la figure 4c est semblable à la figure 4b mais représente la distribution d'un champ électrique dans l'échantillon ; 15 - la figure 5 représente graphiquement la courbe de variation de l'intensité de courant en fonction de la tension électrique du générateur d'impulsionsreprésenté sur la figure 4a ; et - la figure 6 est une représentation schématique d'une forme d'onde typique du courant de sortie obtenu par le générateur 20 d'impulsionsselon l'invention. Sur la figure 1a, la courbe supérieure représente une bande de conduction typique d'un semi-conducteur employé dans les générateurs d'impulsionsde l'invention et la courbe inférieure représente une bande de valence de celui-ci. Le semi-conducteur 25 est du même type que celui utilisé dans des diodes de Gunn. Les ordonnées E représentent un niveau d'énergie et les abcisses l'espacement réticulaire ou de réseau de l'espace K. Le semiconducteur utilisé présente deux vallées ou creux I et II le long de sa bande de conduction, comme cela est représenté. 30 Conformément à l'explication de H. Krœmer, des électrons, fonctionnant comme porteurs de charge dans la masse d'échantillon, sont situés à l'état initial dans la vallée inférieure I. Avec l'accroissement de la tension de polarisation appliquée, le niveau d'énergie des électrons se déplace vers la valeur mini- 35 maie supérieure II. La différence ou séparation entre ces deux valeurs est d'environ 0, 35 eY pour l'arséniure de'gallium GaAs du type n à la température ambiante. Les électrons, dans l'état 70 023Î6 6 2030T77 II, présentent "une conductivité plus faible que ceux se trouvant à lrétat I, puisque leur masse effective occupe un volume plus petit dans cette dernière condition, comme cela a été établi par H.Kroemer» 5 En considérant la corrélation existant entre le champ élec trique établi dans la masse et la densité de courant de celui-ci, H.Kroemer a conçu sont explication pour expliquer la conductivité différentielle négative dans la masse dans cette corrélation. Ceci sera facilement compris en se référant à la figure 1b mon-10 trant une courbe intensité de cour ai t-tension pour une diode de Gunn classique. Sur la figure 1b, les ordonnées représentent l'intensité i du courant de sortie et les abaisses, la tension de polarisation appliquée Y. Dans la diode de Gunn classique, on sait que l'intensité du courant de sortie croît lorsque la 15 tension de polarisation augmente jusqu'à'la valeur de seuil Y^, comme cela est représenté. Quand la tension excède la valeur de seuil Y^f l'échantillon présente cependant une conductivité différentielle négative, comme cela ressort de la figure 1b. Dans ce cas, l'échantillon commence à osciller à une fréquence variant 20 avec la durée du temps de transit des électrons agissant comme porteurs de charge majoritaires. Ce phénomène oscillatoire est illustré par la figure 1b sous la forme d'une région hachurée verticalement. Les figures 2a et 2b représentent respectivement l'agencement 25 de structure et le principe de fonctionnement d'un générateur d'impulsionsselon l'invention, dans lesquelles le générateur d'impulsionsest désigné d1une façon générale par le chiffre de référence 10. Un échantillon de semi-conducteur, indiqué par le repère 11, peut être choisi comme étant l'un quelconque des corps 30 composés : arséniure de gallium GaAs, phosphure d'indium InP, arséniure d'indium InAs et tellurure de cadmium CdTe, comme- cela a été indiqué précédemment. En vue de simplifier la description, un échantillon d!arséniure de gallium GaAs du type m est employé en tant que semi-conducteur, comme représentant l'un des composés 35 de s éléments des groupes 1EE à Y de la classificaticïipériodique et sans y être limité. Dans ce mode de réalisation, aucune impureté n'est ajoutée dans l'échantillon cristallin 11, d'une façon semblable au cas de la diode de- Gunn.. Des deux côtés de la pastille 70 02318 7 2030177 .d'échantillon est montée une paire d'électrodes "ohmiques" 12 et 13 placéss parallèlement l'une à l'autre. L'échantillon 11 est alimenté avec une tension de polarisation à partir"d'une source d'énergie à courant électrique continu 14 à travers les électrodes 5 12 et 13. Une résistance de charge 15 est connectée en série entre la "borne de la source d'énergie 14 et l'une ou l'âutre des électrodes 12 et 13- Un domaine ambulant a champ intense H est formé dans la masse de l'échantillon quand une tension de polarisation suffisamment élevée est appliquée entre les deux électrodes v*x 10 12 et 13, de manière semblable ' au cas de la diode de G-unn. La . formation du domaine à champ intense sera comprise à partir de la figure 2b, dans laquelle les ordo'nnées E représentent l'intensité d'un champ électrique et les abcisses L, l'épaisseur de l'échantillon 11. La pointe effilée, apparaissant sur la:figure 2b, 15 correspond au domaine à champ intense H et le reste de la masse de l'échantillon demeure à un potentiel initial bas Eq. La pointe effilée se déplace dans la direction de l'épaisseur L de l'échantillon depuis l'électrode négative'13 jusqu'à l'électrode positive 12 à une vitesse saturée constante dépendant des caractéristiques 20 de la matière d'échantillon utilisée. Ce phénomène sera discuté plus en détail en corrélation avec la figure 3. Sur la figure 3, les ordonnées représentent une-intensité i de courant de sortie et les abcisses, une tension de polarisation appliquée V. Quand le potentiel du domaine à champ intense excède 25 la valeur Ec, nécessaire pour provoquer le phénomène d'avalanche, une multiplication par avalanche se produit au point culminant ou de pointe H dans la masse de l'échantillon, en produisant ainsi un certain nombre de porteurs de charge comprenant des électrons et des trous positifs. Quand la tension appliquée atteint la 30 valeur Y , qui est très supérieure à la valeur critique de seuil SI V^, alors l'échantillon 11 a son point de fonctionnement déplacé du point A au point B. Ceci implique que la restivité de la masse de l'échantillon est réduite sensiblement jusqu'à zéro pour fournir une intensité remarquablement élevée du courant de 35 sortie. Après qu'une -grande quantité de courant se soit écoulée à travers le circuit, le point de fonctionnement se déplace alors de B à C, qui est situé sir une portion de pal ier ou horizontale de la courbe, à une valeur sensiblement plus élevée que Avec 70 02318 2030177 une telle polarisation suffisante,.le générateur d'impulsions 10 continue à fonctionner d'une manière cyclique ou périodique le long d'un lieu géométrique A B C. Le lieu géométrique ABC est déterminé dans la courbe intensité de courant-tension en faisant 5 varier la-résistance, de charge, l'impédance, la capacitance et/ou d'autres conditions externes,. Comme cela sera décrit plus loin en détail en corrélation avec la figure 6, dès qu'un tel courant intense a traversé, le ..circuit, les électrons et les trous positifs tendent à neutraliser le domaine ambulant à champ intense pour 10 provoquer une perturbation de la distribution de potentiel. Plus spécifiquement, pendant la période de durée de vie des porteurs de charge minoritaires, par exemple des trous positifs, la croissance du domaine à champ intense est inhibée ou empêchée. Quand les trous positifs sont recombinés et disparaissent, la distribu-15 tion de potentiel dans la masse de l'échantillon est rétablie à l'état initial non excité. Ces phénomènes se répètent continuellement, si le domaine croît de façon à développer un champ électrique intense suffisant pour provoquer la multiplication par avalanche dans les conditions de polarisation intense. 20 Sur les figures 4a, 4b et 4c représentant un autre mode de réalisation de le- présente invention, les mêmes chiffres et lettres de référence sont utilisés.pour désigner respectivement les mêmes éléments de structure et symboles que ceux des figures 2a et 2b. Dans ce mode de réalisation, une impureté additive est introduite 25 dans la masse de l'échantillon d'arséniure de gallium G-aAs du type n. Le but de l'adjonction d'une telle impureté est de convertir efficacement une portion limitée de la masse de l'échantillon pour la faire passer du type n au type. i. L'impureté, applicable pour cet usage, est du fer Fe, du nickel Fi, du cuivre Cu, du chrome Cr, 30 du cobalt Co et du manganèse Mn. Sur la figure 4a, l'une de ces impuretés est ajoutée au voisinage de l'électrode négative 13 pour former une couche mince 11' à forte restivité. L'impureté étant ainsi introduite en vue du dopage, cette couche mince 11' présente une concentration remarquablement réduite en porteurs de charge. En 35 se référant à la figure 4b, les ordonnées n représentent la concentration en porteurs de charge, n^ la concentration en porteurs de charge dans la portion 11' où l'impureté est ajoutée et la 70 02318 9 2030T77 concentration en porteurs de charge dans la portion 11 exempte d'impureté. la figure 4e représente la distribution de potentiel dans la masse de lréchantillon dans la direction de l'épaisseur, dans 5 laquelle la couche fortement résistance 1t1 est maintenue à la forte tension de polarisation appliquée quand la tension Y est maintenue appliquée entre les deux électrodes 12 et 13. Cette condition est représentée sur la figure 4c par une ligne continue en trait plein . Quand la tension appliquée augmente de ¥ à ?' , El et 10 la configuration de la distribution de potentiel se déplace de la ligne en trait plein jusqu'à la ligne discontinue en traits interrompus. Pendant ce déplacement, le phénomène d'avalanche se produit dans la couche 1t' en premier lieu et la distribution de potentiel dans la portion 11 dépasse localement- la valeur critique 15 de seuil nécessaire pour former le domaine à champ intense. D'une façon analogue au cas du premier mode de réalisation n'employant aucune impureté, les porteurs de charge,' qui sont nouvellement formés en tant que résultat de la multiplication par avalanche, sont considérés comme modifiant la distribution de potentiel de 20 l'échantillon, comme cela est représenté. En passant maintenant à la figure 5j avec l'accroissement de la tension de polarisation appliquée, l'intensité du courant de sortie augmente légèrement le long de la pente douce en passant par la tension Y pour 3. croître jusqu'à la tension V* . Quand l'intensité de courant 25 atteint un point de fonctionnement A correspondant à la tension V'a, le phénomène d'avalanche commence alors à se produire dans la couche fortement résistante 11' pour déplacer le point de fonctionnement de A à B en provoquant une augmentation brusque de l'intensité du courant de sortie, le point B correspond, 30 en d'autres mots, à l'état pour lequel la couche résistante 11' est mise en court-circuit comme conséquence de la multiplication par avalanche. Dans ce cas, le point de fonctionnement retourne également au point C qui est situé sur la pente douce près d'un état initial sans polarisation. Il est à noter ici que ce cycle 35 se répète également le long du lieu géométrique ABC dans des conditions correctement choisies. la forme d'onde d'intensité de courant, extraite sous 70 02318 10 2030177 forme d1-!!». signal de sortie, est représentée sur la figure 6 qui est applicable auxdeux modes de réalisation représentés sur les figures 2a et 4a. Sur la figure 6, l'intensité du courant de sortie est représentée graphiquement .en fonction du temps. Comme 5 cela est représenté, l'intensité de courant croît jusqu'à une valeur de pointe pendant une durée de montée ou un temps d'établissement %^. Cette durée s ^, qui est le temps nécessaire pour établir la multiplication par avalanche suivant un phénomène instantané, est extrêmement courte, par exemple inférieureà 1 ' ® nanoseconde conformément aux expériences effectuées par les inventeurs. Il résulte de la recombinaison des lacunes positives que l'intensité de courant décroit en un temps de décroissance ^ pour rétablir la valeur initiale. Les recherches des inventeurs ont révélé que s^ est "très inférieureà ^ . La durée T de chaque cycle de la forme d'onde . pulsatoire. est déterminée en fonction de la duréee de vie des porteurs de charge minoritaires, laquelle durée de vie est étroitement reliée au niveau d'impureté. Par conséquent, quand l'échantillon est situé à un bas niveau de capture, les taux ou vitesses de capture et de recombinaison on u des porteurs de charge formés sont imposés par la tension de polarisation appliquée. En outre, la largeur du domaine à champ intense et de la concentration en porteurs de charge multipliée dans le domaine sont également en corrélation avec la tension de polarisation. Par conséquent la durée de chaque cycle de ces 25 impulsions dépend particulièrement de la tension appliquée. Les exemples suivants sont présentés pour faire ressortir davantage les aspect.détaillés de cette invention, mais ils ne sont en aucun cas destinés à limiter cette invention. Exemple I 30 Une couche active de 10 microns a été préparée par le "procédé épitaxial à la vapeur" sur un échantillon d1arséniure de gallium GaAs du type n ayant une épaisseur de 100 microns et 18 3 une concentration en porteurs de charge de 2 x 10 par cm à la température ambiante. La concentration détectée de la couche 35 r 15 3 active était de 5 x 10 par cm à la même température. Après une attaque ou un décapage à l'acide et un nettoyage usuels des surfaces/Le l'échantillon, des métaux appropriés furent déposé.s 70 02318 n ,, 2030177 par "évaporation sous vide" sur les deux faces de .la pastille formant l1échantillon.. les métaux utilisés étaient un alliage d'étain (Sn) et un mélange.eutectique d'or (Au) et de germanium (Ge). Quand la tension de polarisation appliquée à l'échantillon 5 excéda 50 Y, des oscillations pulsatoires furent extraites de_^ l'échantillon. La durée détectée de chaque cycle 'était de 10 6 2 à 10". seconde et l'amplitude de sortie égale à 10 mA. Exemple II Un échantillon d'arséniure de gallium GaAs du type n de 10 100 microns d'épaisseur fut utilisé sous forme d'une pastille. Une addition de fer, ajouté en tant, qu'impureté, diminua la . 1 y concentration en porteurs de charge de la couche dopée de 5 x 10 v 14 à 10 .Le traitement de surface et la préparation des contacts ûueit semblables à ceux de l'exemple précédent. Avec la tension de 15 polarisation de 80 à 100 volts, l'échantillon entra en oscillation -5 —4 pulsatoire - avec une durée de chaque cycle de 10 à 10 seconde 2 3 et l'amplitude de sortie était de 10 à 10 mA avec une largeur -9-8 d,impulsion de 1 0 à 10 seconde. On se rendra compte que: le générateur d'impulsions, mettant 20 en oeuvre cette invention, découle d'un nouveau principe de fonctionnement et trouve un large domaine d'application sous la forme d'un générateur d'impulsions de construction simplifiée et d'un rendement de fonctionnement accru. Ce générateur d'impulsions présente une dépendance exceptionnelle de la tension et on peut 25 contrôler ou régler sa durée de cycle en faisant varier les conditions externes telles que par exemple la résistance de charge,1'inductance, la capacitance, la lumière incidente ou le champ magnétique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes 30 de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 35 70 02318 12 2030177 REVENDICATIONS 1. - Dispositif formant'générateur d'impulsions ou analogues du genre comprenant une pastille de semi-conducteur cristallin du • type n de grande pureté, ledit semi-conducteur présentant deux vallées ou creux dans sa bande de conduction de structure de bande 5 d'énergie, une paire d'électrodes ohmiques montées respectivement des deux côtés dudit semi-conducteur en étant parallèles l'une à l'autre, une source d'énergie à courant électrique continu pour appliquer une tension de polarisation prédéterminée audit semiconducteur à travers lesdites électrodes et une résistance de 10 charge connectée entre ladite source d'énergie et ledit semi-conducteur, caractérisé en ce que ledit générateur d'impulsions se met en oscillation pulsatoire à des fréquences variant avec ladite tension de polarisation quand une multipli cation par avalanche de porteurs de charge se produit dans la masse dudit semi-conducteur 15 en tant que résultat de la formation d'un domaine ambulant ou progressif à champ intense produit par une conductivLté différentielle négative dans la masse par une tension de polarisation très supérieure à la valeur de seuil- du champ dudit semi-conducteur. 2. - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce 20 qu'aune impureté est ajoutée localement au semi-conducteur précité au voisinage de l'électrode du côté négatif pour former une couche mince à forte restivité et d'une concentration remarquablement réduite'en porteur g/de charge pour transformer ladite couche mince du type n en une couche du type i, de sorte que la multiplication 25 précitée par avalanche se produit dans ladite couche quand la tension de polarisation précitée 'est appliquée auxdites électrodes. 3. - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lé semi-conducteur précité est choisi comme étant l'un quelconque des corps composés du type n des groupes III à V de la 30 classification périodique des éléments, comprenant en particulier 1'arséniure de gallium GaAs, le phosphure d'indium inP, 1'arséniure d'indium In-As et le tellurure de cadmium CdTe. 4. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce 70 02318 13 2030177 que l'impureté précitée- est choisie comme étant lrun quelconque des éléments de transition formés par le chrome Cr, le manganèse Mnr le fer Fe, le cobalt Co et le nickel li. 5. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce 5 que l'impureté précitée est constituée par du cuivre Ou. 6. - Procédé d'extraction d'oscillations pulsatoires à valeur de pointe élevée d'un semi-conducteur selon l'une des revendications précédentes, comportant deux vallées ou creux dans sa bande de conduction de la structure de bande d'énergie, 10 caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer une tension de polarisation très supérieure à la valeur de seuil du champ dudit semi-conducteur pour provoquer la formation d'un domaine ambulant ou progressif à champ intense et la réalisation d'une multiplication par avalanche ou analogue de porteurs de charge d ans la 15 masse dudit semi-conducteur.