Brevet FR2029746A1 — publié le 19701023

i 2029746 La présente invention se rapporte aux dispositifs semiconducteurs et, plus particulièrement, à des transistors capables de fonctionner avec une grande puissance tout en restant thermiquement stables, par exemple en tant qu'amplificateurs haute-fré-5 quence ou oscillateurs ou en tant que dispositifs de commutation de courant. L'invention est applicable aussi bien aux dispositifs semi-conducteurs individuels qu'à ceux qui constituent les éléments d'un circuit intégré monobloc ou hybride. Des limitations ont jusqu'à présent été imposées aux ca-10 ractéristiques de puissance des transistors et, en particulier, aux capacités de transistors de puissance utilisés en haute-fréquence où une désadaptation lors de l'aecord doit être évitée. Une bonne partie de ces limitations .est due au claquage secondaire provoquée par l'instabilité thermique latérale résultant d'un 15 "emballement" thermique localisé. Cette instabilité thermique est " ppôvxjquée par les coefficients de température positifs considérables du flux de courant dans le transistor en raison desquels une non-uniformité même légère du transistor tend à provoquer me répartition thermique non uniforme sur toute l'étendue du transis-20 tor en réponse à 1.'application d'une énergie importante. Un courant plus intense tend alors à traverser le transistor dans la région la plus chaude de celui-ci, ce qui provoque un nouvel échauffement localisé. Un effet réactif, dit "emballement thermique localisé" dans la présente description, peut alors se produire, ce qui con-25. .duit à un endommagement irrémédiable du transistor. On a proposé antérieurement d'utiliser une résistance à coefficient de température positif (CTP) entre le contact d'émetteur et la région d'émetteur d'un transistor, de manière à stabiliser thermiquement celui-ci et à réduire sa tendance à l'instabi-30 lité thermique latérale. Par exemple, le brevet des E.U.A. n° 3.286.138. décrit l'interposition d'une couche de métal résistif entre la région d'émetteur d'un transistor et le contact d'émetteur métallique pour stabiliser thermiquement le transistor. Qbtte technique assure une stabilisation thermique améliorée des transis-35 tors, mais il s'est avéré qu'elle exige un degré important de mé-tallisation supplémentaire, ce qui entraîne des frais de fabrication plus élevés et pose parfois des problèmes de rendement en raison de rayures et autres imperfections de la eouche de métalii-sation supplémentaire. En outre, de telles techniques ne sont gé-40 néralement pas satisfaisantes lorsqu'on les utilise avec des tran- l BAD ORIGINAL 69 45445 s 2029746 sistors présentant une géométrie en forme de doigts imbriqués et destinés à fonctionner à des fréquences d'entrée élevé*. On a également proposé des techniques en vue d'améliorer la caractéristique de puissance de transistors à doigts imbriqués mais des pro* 5 blêmes tels que des différences de tension, le long des doigts, ont rendu ces techniques généralement impraticables."Une autre proposition antérieure est de former des éléments résistifs à partir de la métallisation des contacts ou par une métallisation supplémentaire sur des transistors à doigts imbriqués en forme avec un 10 certain nombre de résistances pelliculaires minces montées en série à des groupes de doigts d'émetteur, mais des problèmes se sont posés en raison du manque de contrôle adéquat de l'épaisseur de la métallisation et de la géométrie ainsi qu'en raison de phénomènes tels que 1'électromigration. 15 Le brevet des E.U.A. n° 3.358.197 décrit un transistor dont la région d'émetteur comprend une série de doigts s'étendant à partir/$'emet?eurCommune, l'émetteur étant lui-même formé dans une région de base, qui comporte une zone plus profonde sous-ja-cente à la partie d'émetteur commune. Le système de contacts de 20 l'émetteur comprend des bandes de métallisation superposées aux parties extérieures des doigts d'émetteur et espacées d'une partie de contact à la partie d'émetteur commune de sorte que la résistance pelliculaire de la région d'émetteur, dans ces espaces, introduit effectivement des résistances en série entre les bandes de contact d'émetteur et la partie de contact d'émetteur commune. 25 Cette solution offre la possibilité d'obtenir des avantages par rapport aux techniques discutées ci-dessus, mais elle eSt susceptible de présenter l'inconvénient d'une injection de courant localisé nuisible à partir de la région d'émetteur dans laquelle l'élé-30 ment résistif est formé et à partir de la zone de la région d'ér metteur avec laquelle un contact extérieur est établi. La formation dans la région de base d'une partie de plus grande profondeur peut également poser des problèmes de rendement de production et bien que cette partie relativement profonde de la région de base 35 soit indiquée comme constituant une partie relativement inactive de la jonction émetteur-base, le résultat est, en fait, qu'on obtient un transistor à faible gain branché en permanence en parallèle avec le transistor auquel sont incorporées les régions actives des jonctions émetteur-base. 40 Le dispositif semi-conducteur suivant l'invention compre- BAD original 69 45445 3 2029746 nant des première et seconde régions séparées par une Jonction PN, ? la première région comportant des parties espacées disposées dans la seconde région, de façon que des parties de la seconde régi on as trçu-ventinterposées entre les parties espacées de la première et une struc-5 tured'électrode Eépartie au-dessus de la première région et comprenant une partie commune à toutes les parties espacées de la première région avec des discontinuités formées dans la structure d'électrode au-dessus de zones des parties espacées de la première région, est caractérisé par le fait que ces discontinuités 10 forment des résistances électriques série suffisantes pour stabiliser la densité du courant du dispositif de manière à empêcher un emballement thermique localisé et par le fait que la première région comprend d'autres parties disposées entre les parties interposées de la seconde région et la partie commune précitée de la-15 dite structure d'électrode pour réduire l'injection de courant localisé, en provenance de zones de la première région, dans les parties interposées précitées de la seconde. Plus précisément, l'invention représente un perfectionnement par rapport aux propositions antérieures décrites ci-dessus 20 et permet d'obtenir un transistor comprenant une région d'émetteur disposée dans une région de base, cette région d'émetteur comporta nt des parties espacées individuelles entre lesquelles sont interposées des parties de la région de base. Une structure d'électrode d'émetteur est en contact ohmique avec la région d'émetteur 25 et est répartie au-dessus de cette région j elle comprend une partie commune à toutes les parties d'émetteur individuelles précitées et présente des discontinuités au-dessus de zones des parties d'émetteur individuelles, de manière à former des résistances électriques suffisantes pour stabiliser la densité de courant du dispo-30 sitif afin d'empêcher un emballement thermique localisé. Le dispositif comprend également des moyens pour réduire l'injèction de courant localisée, à partir de zones de la région d'émetteur adjacentes à ladite partie commune des moyens de contact de l'émetteur dans la région de base. De préférence, les résistances élec-35 triques précitées sont formées par la résistance pelliculaire de la région d'émetteur sous-jacente auxdites discontinuités. En particulier les moyens de réduction de l'injection de courant localisée comprennent des languettes du matériau de la région d'émetteur s'é-tendant entre les parties d'émetteur individuelles dans les ré-gions des discontinuités précitées et interconnectant les parties 69 45445 4 2029746 d'émetteur individuelles adjacentes, lesdites languettes s'étendant transversalement aux extrémités des doigts de contact de base disposés entre les parties d'émetteur individuelles. De telles languettes interdigitales empêchent une injection de courant 5 localisée à partir de régions non désirées et suppriment toute action secondaire de transistor indésirable. En mettant l'invention en oeuvre, on peut réaliser des transistors utilisables dans la pratique et qui sont capables de fonctionner à des fréquences élevées tout en étant mieux immunisés contre l'emballement thermi-10 que que par le passé et ceci sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des processus de diffusion supplémentaires ou modifiés au cours de la fabrication. De tels transistors peuvent être réalisés sous la forme de composants séparés ou peuvent faireppartie de circuits intégrés monoblocs ou hybrides. 15 D'autres caractéristiques de 1'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue du dessus d'un mode de réalisation d'un transistor suivant l'invention ; 20 - la Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; - la Fig. 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 ; - la Fig. 4 est une représentation schématique de la 25 géométrie d'une partie du dispositif représenté sur la Fig. 1 j - tes Fig. 5 6 sont des schémas de circuits équivalents de montages transistorisés mettant en évidence les perfectionnements apportés par l'invention ; - les Fig. 7 à 10 sont des graphiques représentant 30 divers paramètres de fonctionnement de transistors suivant l'invention et - les Fig. 11 à 14 représentent des variantes de la structure de transistor représentée sur la Fig. 1. Les Fig. 1 à 3 représentent des.parties d'un transistor 35 planar utilisant un matériau serai-conducteur convenable tel que du silicium ou du germanium et constituant un mode de réalisation de l'invention. La construction d'un transistor NPN sera décrite à titre d'exemple, mais il va de soi que des transistors NPN suivant l'invention peuvent également être réalisés. 40 Le transistor représenté comprend un corps semi-conducteur BAD ORIGINAL 69 45445 5 2029746 dans lequel est formée une^ région de collecteur 10 du type N. Cette région de collecteur peut être, par exemple, une région diffusée ou une région épitaxiale constituée, par exemple, par une couche épitaxiale du type N formée sur un substrat du type N+. En 5 utilisant des techniques de masquage par un oxyde et de diffusion, une région de base 11 du type P de profondeur (ou d'épaisseur) uniforme est incorporée à la région de collecteur et une région d'émetteur 12 de type N est incorporée à la région de base. Les jonctions base-collecteur et base-émetteur s'étendent jusqu'à une 10 surface commune du corps semi-conducteur où elles sont recouvertes par une couche de passivation protectrice 13, par exemple, de sili ce. La région d'émetteur 12 présente une structure en forme de vêt*-teau et comprend une partie allongée 14 en forme de traverse, portant une série de bandes d'émetteur parallèles espacées telles 15 que 15a à £ faisant saillie perpendiculairement à partie de ladite traverse. Un contact ohmique assoeié à la région de base comprend une traverse de contact de base 16 parallèle à la traverse d'é-r> metteur 14 et espacée des extrémités libres des bandes d'émetteur 20 15 avec des doigts de contact de base tels que 17a à c s'étendant à partir de la traverse 16 entre les bandes d'émetteur 15 vers la traverse d'émetteur 14 et en contact ohmique avec les bandes sous-jacentes 18 de la région de base. Il est à noter que les doigts de contact de base 17 se terminent très près de la jonction entre 25 les bandes 18 de la région de base et la traverse d'émetteur 14 pour réduire l'injection localisée. Une structure de contact d'émetteur 19 comporte une traverse de contact d'émetteur 20 s'étendant le long de la traverse d'émetteur 14 et en contact ohmique avec elle et des doigts de 30 contact d'émetteur tels que 21a à c superposés à des parties des bandes 15a_ a c et en contact ohmique avec elles. Les doigts de contact d'émetteur 21a à ç s'étendent à partir des extrémités libres des bandes d'émetteur 15a. à c et vers la traverse de contact d'émetteur 20 en s'imbriquant avec les doigts de contact de base 35 17a. à £ et une caractéristique importante de l'invention réside dans la présence d'espaces ou discontinuités 22a à c dans la struc ture de contact d'émetteur entre la traverse de contact d'émetteur et les doigts de contact d'émetteur. Les contacts d'émetteur et de base sont en contact ohmi-40 que avec les régions d'émetteur et de base respectives à travers 69 45445 6 2029746 des ouvertures appropriées pratiquées dans la couche d'oxyde 13 et, de préférence, comme représentés sur les Pig. 2 et 3, ils s'étendent vers l'extérieur à partir des ouvertures au-dessus d'une partie de la couche d'oxyde. Ces contacts ohmiques peuvent être 5 formés par décapage sélectif d'une couche de métallisation elle-même formée sur la caUèhe d'oxyde. Cette couche de métallisation peut comprendre un unique constituant métallique tel que de l'aluminium ou bien deux ou plus de deux constituants formant des couches multiples et, p»r exemple, du molybdène plaqué or ou alu-10 millîum , ou encore une couche d'or intercalée entre deux eouches de molybdène et, dans ce cas, la couche de molybdène sous-jacente peut elle-même être fixée au semi-conducteur par une mince couche iiter-po»® d'aluninium. ^jn contact ohmique (non représenté) associé à la région de collecteur 10 peut être formé d'une manière analogue. 15 Comme indiqué ci-dessas, une caractéristique importante de l'invention est la formation des discontinuités 22a à £ dans la structure de contact d'émetteur, grâce à quoi les zones de matériau semi-conducteur de la région d'émetteurisous-jaeentes à des discontinuités présentent des résistances pelliculaires d'une 20 - valeur suffisante pour donner de la stabilité thermique au transistor au cours de son fonctionnement. Electriquement, ces résistances sont en série entre la traverse da contact d'émetteur 20 et les doigts de contact d'émetteur 21a à ç et le courant passant entre ladite traverse et lesdits doigts, parcourt les résistances pelliculaires constituées par des zones des bandes d'é-25 metteur 15 sous-jacentes aux discontinuités. On peut remarquer que : ( BE) IE " ISexp • 30 où KT Ig = Courant d'émetteur X Ia = Courant de saturation inverse S Vgg = Polarisation base-émetteur appliquée (moins le potentiel d'intervalle de bande) q .?5 —— = Constante En conséquence, la chute de tension à travers un élément résistif due au passage du courant d'émetteur assure un effet de dépolariSation, comme le montre l'expression : 69 45445 7 2029746 (VRTr I_R) q X as f (2) E S "exp—; kT ou R = Valeur ohmique de l'élément résistif. 5 Le transistor à doigts imbriqués des Fig. 1 à 3 présen te des avantages en ce qui concerne le rapport entre la périphérie de l'émetteur et la superficie de la base, qui est un facteur primordial de la capacité de courant, en particulier lorsque le transistor est utilisé en haute fréquence. Des valeurs de capaci-10 té réduites sont également assurées par le transistor à doigts imbriqués. Les zones résistives formées par les discontinuités 20ja à q peuvent être définies de façon très précise par les techniques de photomasquage..classiques. L'utilisation d'une traverse d'émetteur assure un rende-15 ment et une fiabilité améliorés ; en effet, en comparaison de la construction n'utilisant pas une telle traverse, la densité de courant dans le contact d'émetteur 19 est réduite lorsque le courant traverse la discontinuité formée sur lè bord de l'ouverture du contact pour parvenir dans le matériau semi-conducteur. 20 La Pig. 4 représente schématiquement la géométrie qui permet de calculer la résistance formée par l'une des discontinuités 22 de l'électrode d'émetteur métallique. Cette résistance peut être définie comme suit : b 25 - R = pgEd (Inl ) (3) b - a où PgE = Résistance pelliculaire de la région d'émetteur dif fusée d = Distance entre l'extrémité d'un doigt de contact 30 d'émetteur 21 et la traverse de contact d'émetteur 19, a = Largeur des doigts de contact d'émetteur 21, b = Largeur de la base d'un trapèze tracé à partir du sommet des angles des doigts de contact d'émetteur 21 jusqu'à la traverse de contact d'émetteur 19 et passant par les sommets des 35 angles de la jonction entre la bande d'émetteur 15 et la traverse d'émetteur 14. On voit que la résistance formée entre chacun des doigts de contact d'émetteur 21 a à ç et la traverse de contact d'émetteur 19 constitue une résistance qui s'étend de façon trapézoïdale 40 69 45445 8 2029746 Des résistances qui s'élargissent peuvant ainsi être déterminées de façon très précise pour une valeur donnée de la résistance pelliculaire de l'émetteur par un choix convenable des paramètres géométriques a, b et d, conformément à l'équation 3. En pratique, 5 la résistance définie dans l'équation^, peut être légèrement inférieure à la valeur trapézoïdale définie en raison de l'étalement de la pellicule d'émetteur diffusée. L'utilisation d'une traverse d'émetteur et la résistance qui s'étend de façon trapézoïdale résultante assurent moins de 10 variation dans la valeur de la résistance en réponse à des variations géométriques lors du traitement que dans le cas d'une construction ne comportant pas une telle traverse et ayant une résistance qui s'étend de façon rectiligne. Dans les modes de réalisation pratiques du transistor à 15 doigts imbriqués suivant l'invention, une valeur de résistance pelliculaire d'environ 5 ohms, formée par une discontinuité dans chacune des bandes de contact d'émetteur, s'est avérée convenable mais, bien entendu, de telles résistances peuvent varier dans une large gamme suivant les applications envisagées. Lors de la fa-20 brication pratique des dispositifs, certaines variations dez techniques de réserve photographique peuvent provoquer de légères variations de la géométrie spécifiée desdites discontinuités. Toutefois, il s'est avéré que ces variations n'affectent pas dans une mesure appréciable le fonctionnement des transistors en rai-25 son du fait que les variations de la résistance pelliculaire finale sont généralement négligeable?. L'invention, non seulement, offre des avantages fonctionnels grâce à la charge de doigts d'émetteur individuels, mais encore elle permet de réduire les dimensions des pastilles dans une 30 mesure importante pouvant atteindre un tiers. L'invention rend ainsi possible une augmentation de la capacité d'un transistor à doigts imbriqués de supporter les surcharges indépendamment du fait qu'elle accroît l'efficacité du collecteur et augmente le j£in de puissance auxpuissances d'entrée élevées. 35 Grâce à la manière dont l'élément résistif de chaque doigt d'émetteur est géométriquement délimité, la valeur de résistance peut être aisément augmentée de façon à obtenir une plus grande résistance à l'instabilité thermique aux dépens du gain de puissance qui est alors abaissé par suite de la dégénération résultant 40 de l'augmentation de la résistance totale à la borne de l'émetteur. 69 45445 9 2029746 Le transistor représenté sur les Fig. 1 à 3 comprend également des languettes intérdigitales diffusées ou "fausses traverses" 23a à ç de matériau semi-conducteur d'émetteur qui sont formées transversalement aux extrémités des doigts de contact de 5 base 18a à ç au voisinage immédiat des extrémités des doigts de contact d'émetteur 21a à ç pour réduire l'injection de courant localisée due à la proximité des contacts de base de la traverse d'émetteur 14. Des parties 24a à ç du matériau semi-conducteur de la région de base sont ainsi interposées entre les languettes 23a 10 à ç et la traverse d'émetteur 14. Les extrémités des languettes à. ç font corps avec les doigts d'émetteur 15a à £ et interconnectent ces doigts deux à deux, La oouche d'oxyde 13 recouvre les surfaces supérieures des languettes 23a à ç et les parties de base 24a à ç, comme représenté sur la Fig. 3• Les languettes d'émetteur 15 23a. à c, sont, de préférence, d'une largeur inférieure à celle des doigts d'émetteur et, comme représenté, sur la Fig. 3, un contact n'est pas nécessairement établi avec ces languettes par la métallisation des bandes d'émëtteur. Lors du fonctionnement d'un mode de réalisation particulier 20 du transistor du type décrit à propos des Fig. 1 à 3, mais en l'absence des languettes d'émetteur 23a à ç , des chutes de tension d'environ 100 à 300 millivolts peuvent se produire, pour donner un exemple type, à travers les résistances ballast d'émetteur formées par les régions 22a à ç* raison de la relation indiquée 25 dans l'équation 1, une injection de courant localisée peut se produire à partir de la traverse d'émetteur, directement en regard des extrémités des doigts de contact de base. Cette injection localisée peut conduire à un endommagement éventuel du transistor ou à une dégradation de paramètres fonctionnels dépendant du courant 30 tels que hpg ou hfe. Ce problème est plus facile à comprendre si l'on- se réfère à la Fig. 5 où un circuit équivalent représentant aproximative-ment un transistor du type des Fig. 1 à 3, mais ne comportant pas les bandes d'émetteur 23a |L ç^est représenté. Un transistor de grande 35 superficie désigné dans son ensemble par la référence générale 40 représente les doigts d'émetteur à ballast, avec un transistor de petite superficie, désigné dans son ensemble par la référence générale 42, représentant les régions opposées aux extrémités des doigts de contact de base, capable de fonctionner avec la polafci-40 sation VpK. Les émetteurs des transistors 40 et 42 sont connectés 69 45445 10 2029746 à une résistance 44 qui représente la valeur de la résistance formée par la résistance pelliculaire des parties 22a à c des régions d'émetteur diffusées. Les bases et les collecteurgâes transistors 40 et 42 sont respectivement interconnectés. On comprendra ainsi 5 aisément que les propriétés des transistors 40 et 42 dépendent essentiellement de l'intensité du courant qui traverse le transistor de petite superficie 42. Lors du fonctionnement du transistor décrit en se référant aux Pig. 1 4t j5 qui, C \ comprend effectivement les parties 10 d'émetteur 235a à ç formant languettes interdigitales, celles-ci sont au même potentiel que les extrémités adjacentes des bandes d'émetteur, c'est-à-dire au potentiel des extrémités "actives" ou associées aux bandes d'émetteur des résistances ballast. Le bord de la traverse d'émetteur est à un potentiel plus élevé que les -*•5 extrémités "actives" des résistances ballast et étant donné que le bord de la traverse d'émetteur à potentiel élevé est pratiquement blindé par les languettes interdigitales 2j5a à q, l'injection de courant à partir de la traverse due aux extrémités des doigts de contact de base et l'action secondaire dif.transistor à 2° faible gain due à la région de traverse sont éliminées. L'effet de "blindage" est assuré à un niveau de courant normal, grâce au fait que l'accumulation du courant provoque une localisatbn du courant d'émetteur injecté au bord de la languette adjacent aux extrémités des doigts de contact de base 17. Ce courant injecté forme effectivement une barrière de recombinaison qui empêche le courant de base d'atteindre le bord de la traverse d'émetteur à potentiel élevé. Un degré contrôlé d'injection de courant est ainsi essentiellement assuré au voisinage immédiat,' des extrémités des doigts de contact de base, ce qui empêche toute réaction mu-tuelle avec la région de potentiel plus élevé de la traverse du contact d'émetteur. Le circuit équivalent schématique du transistor est alors modifié ; au lieu de la combinaison de transistors en paiaLlèle représentée sur la Fig. 5, il devient le montage de transistor uni-55 qUe à émetteurs multiples indiqué sur la Fig. 6. Bien qu'une résistance 50 d'environ 5 ohms puisse être insérée dans chaque doigt de contact d'émetteur, la Fig. 6 indique que la résistance totale du conducteur d'émetteur susceptible de provoquer une dégradation du gain de puissance est inversement proportionnelle au nombre de 40 69 45445 ii 2029746 bandes d'émetteur incorporées au transistor. La Fig. 7 représente une courbe de la température Tj de la région active (mesurée à la jonction émetteur-base|L au-dessus de la température ambiante, en fonction de la dissipation d'éner-5 g.e de courant continu P et met en évidence la capacité de courant améliorée d'un transistor suivant l'invention. La courbe 60 indique une capacité d'environ 30 watts d'énergie de courant continu sur une gamme de température de 200°C au-dessus de la température ambiante sans endommagement du transistor. Comme représenté sur 10 ce graphique, ce résultat est supérieur à celui qu'on obtient avec des transistors classiques par ailleurs comparables, sans résistance ballast, dont les limites de fonctionnement (indiquées par l'apparition d'une instabilité et la formation de points chauds) correspondent à la gamme indiquée en A. Ce résultat est également 15 supérieur à celui qu'on obtient avec des transistors, par ailleurs comparables, comportant des résistances en aluminium montées chacune en série avec .un groupe d'émetteurs, dans l'exemple représenté, des résistances de 0,5 ohm en série avec dix doigts de contact d'émetteur, la dissipation d'énergie maximale aux limites de 20 fonctionnement correspondant dans ce cas à la gamme B, c'est-à-dire à une dissipation d'énergie maximale d'environ 10 watts. Les Fig. 8 à 10 représentent le gain de puissance de transistors à doigts imbriqués suivant l'invention. La Fig. 8 est une courbe de puissance de sortie en fonction de la puissance 25 d'entrée et montre l'étalement du rendement d'un lot de vingt-cinq transistors fonctionnant à environ 400 MHz avec une tension VCE de 28 volts. La Fig. 9 est une courbe de la puissance de sortie en fonction de la puissance d'entrée et montre l'étalement du rendement d'un lot de dix transistors fonctionnant à environ 30 175 MHz avec une tension V d'environ 28 volts et la Fig. 16 CE * montre 1 étalement du rendement d un lot de douze transistors fonctionnant à la même fréquence avec une tension V de 13 volts. CE Sur la Fig. 9, la courbe en trait interrompu 61 indique les puissances d'entrée et de sortie pour lesquelles un lot, par ailleurs 35 comparable , de transistors classiques types sans résistance ballast ont subi une détérioration catastrophique par suite de l'instabilité thermique. Sur les Fig. 8 à 10, on peut constater que le meilleur cas et le pire des cas, en ce qui concerne les groupes de transistors suivant 1'invention,sont extrêmement rapprochés, ce 40 Qui met en évidence non seulement les excellentes performances des 69 45445 12 2029746 transistors suivant l'invention mais encore la fiabilité de fabrication que 1'invention rend possible. Les propriétés de dissipation d'énergie améliorées de transistors suivtnt l'invention indiquent qu'un fort degré de dé-5 sadaptation peut être toléré en toute impunité dans les conditions de fonctionnement. Des exemples de. certaines variantes possibles sont données sur les Pig. 11 à 14. La Pig. 11 représente un transistor comportant une région 10 de base à laquelle sont incorporées deux traverses d'émetteur 14 espacées comportant chacune des doigts d'émetteur tels que 15a à c perpendiculaires à sa longueur, les traverses d'émetteur s'é-tendant parallèlement et étant disposées dos à dos. La formation des doigts de contact d'émetteur 21, des discontinuités 22a. à ç et des languettes interdigitales d'émetteur 23a à ç est identique, 15 dans chacun des deux cas, à celle qui a été décrite en se référant aux Pig. 1 à 3. Toutefois, les deux jeux de doigts de contact d'émetteur 21 sont associés à une traverse de contact d'émetteur communié5. 20 Sur la Fig. 12 est représentée une variante de la struc ture des Fig. l à 3 qui peut être utilisée dans des transistors destinés à un fonctionnement basse-fréquence. Dans les transistors basse-fréquence, la résistance pelliculaire de la région d'émetteur utilisée suivant l'invention pour former les résis-25 tances ballast d'émetteur peut être relativement faible et pour maintenir la comptabilité des tolérances, la largeur des régions 22 des bandes d'émetteur 15 est réduite par rapport à celle des autres bandes d'émetteur de manière à assurer la valeur de résistance désirée. 30 Lorsqu'un transistor est dsstiné à fonctionner dans la région de la limite supérieure de haute-fréquence qui peut être atteinte dans l'état actuel de la technique, la région d'émetteur présente une forte résistance pelliculaire et, pour maintenir ici encore la comptabilité des tolérances, 3a largeur des régions 22 peut être 35 augmentée ga'r rapport à celle des autres bandes d'émetteur pour permettre l'obtention de la valeur de résistance désirée, comme représenté sur la Fig. 13. Indépendamment des modifications décrites, les structures des modes de réalisation représentés sur les Fig. 12 et 13 sont 40 identiques à celle qui a été décrite en se référant aux Fig. 1 à 3 69 45445 13 2029746 dans les deu* cas,.des références identiques ont été utilisées pour les éléments appropriés. Dans.tous les modes de réalisatin de l'invention décrits ci-dessus, la région d'émetteur du transistor est forméerde doigts 5 espacés faisant saillie à partir d'une traverse d'émetteur pour former une structure analogue à celle d'un râteau. Toutefois, il va de soi que d'autres géométries comprenant, par exemple, une nervure et une traverse ou encore uneforme eijêtoile, peuvent également être utilisées. En outre, le fait d'utiliser une traverse ou 10 partie commune d'émetteur ne constitue pas une caractéristique essentielle de l'invention et l'on peut imaginer des modes de réalisation de celle-ci comportant des régions d'émetteur espacées distinctes. Un mode de réalisation de ce genre est représenté sur les Pig. 14 où les doigts d'émetteur 15a_ à ç latéralement espacés 15 sont reliés entre eux vers l'une de leurs extrémités par des languettes interdigitales d'émetteur 23a. à ç s'étendant transversalement. A cette extrémité des bandes d'émetteur, un tampon de contact métallique allongé 27 s'étend parallèlement aux languettes interdigitales d'émetteur 23a à ç à une certaine distance de celles-ci au-20 dessus des doigts d'émetteur et établit un contact"ohmique avec chacun de ceux-ci à travers des ouvertures 28 de la couche d'oxyde. Selon une variante, le contact peut être disposé sur l'oxyde au-dessus de la région de collecteur et des doigts métalliques faisant saillie à partir de ce contact peuvent s'étendre au-dessus du 25 "gradin" de l'oxyde à la jonction base-collecteur pour établir un contact avec les doigts d'émetteur à travers les ouvertures 28. Les bandes d'émetteur 15a à c comportent des doigts respectifs 21a à c qui se terminent au voisinage immédiat des languettes interdigitales d'émetteur 23a a c, de telle manière que, comme dans les modes de 30 réalisation précédemment décrits, la résistance pelliculaire des: régions d'émetteur forment aux discontinuités 22a à c^ des%résistances en série entre chaque doigt de contact d'émetteur et le tampon de contact 27. Pour le reste, la structure du mode de réalisation représenté sur la Pig. 14 reste identique à celle du mode de 35 réalisation décrit en se référant aux Fig. 1-3". Les caractéristiques des modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus peuvent être utilisées pour la fabrication de dispositifs séparés ou de transistors formant des composants de circuits intégrés mohoblocs ou hybrides. 69 45445 14 2029746 REVaiDICftTICKS 1.- Dispositif semi-conducteur comprenant des première et seconde régions entre lesquelles est formée une jonction PN, la première région comportant des parties espacées disposées dans la seconde région de façon que des parties de celle-ci soient inter- 5 posées entre lesdites parties espacées de la première région, une structure d'électrode répartie au-dessus de la première région et comprenant une partie commune à toutes les parties espacées de celle-ci avec des discontinuités formées dans ladite structure d'électrode au-dessus de zones des parties espacées de la première 10 région,.caractérisé en ce que lesdites discontinuités forment des BH. résistances- électriques/série suffisantes pour stabiliser la densité de courant du dispositif de manière à empêcher un emballement thermique localisé, et en ce que la première région comprend d'autres parties disposées entre les parties interposées de la seconde 15 région et la partie commune de la structure d'électrode de manière à réduire l'injection de courant localisée à partir de zones de la première région, dans les parties interposées précitées de la seconde. 2.- Dispositif serai-conducteur suivant la revendication 1, 20 dans lequel la première région comprend une partie commune à partir de laquelle les parties espacées précitées font saillie, caractérisé en ce que lesdites autres parties de la première région comprennent des languettes (23) du matériau de ladite première région s'étendant entre les parties espacées (15) de la première région et 25 les reliant entre elles deux à deux pour "blinder" les parties interposées (18) de la seconde région contre le potentiel électrique régnant sur la partie commune (14) de la première région. 3.- Dispositif semi-conducteur suivant la revendication 2, caractérisé en outre en ce que les discontinuités (22) sont formées 30 dans la zone de la jonction entre la partie commune (14) de la première région et les parties espacées (15) de celle-ci et en ce que les languettes (23) sont disposées au voisinage immédiat de la jonction entre lesdites discontinuités et les parties (21) de la structure d'électrode (19) superposées aux saillies individuelles 35 (15) de la première région. 4.- Dispositif semi-conducteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites résistances électriques sont constituées par la résistance pellicu- 69 45445 15 2029746 laire des parties (22) de la première région sous-jacente aux discontinuités. x . 5«- Dispositif semi-conducteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde 5 région (11) a une profondeur uniforme. 6.- Dispositif semi-conducteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les première et seconde régions sont les régions d'émetteur et de base d'un transistor pla-nar, dans lequel la région d'émetteur comporte une partie conmune 10 à partir de laquelle font saillie des parties allongées espacées^ dans laquelle la partie commune de la structure d'électrode précitée s'étend au-dessus de la partie commune de la région d'émetteur et comprend des bandes d'électrode superposées partiellement aux parties d'émetteur allongées respectives, ledit dispositif compre-15 nant une structure d'électrode de base comportant des bandes d'élee-trode s'étendant entre les parties d'émetteur allongées, caractérisé en ce que les discontinuités de la structure d'électrode d'émet- ' teur (19) sont disposées aux extrémités des parties d'émetteur allongées (15) au voisinage immédiat de la partie d'émetteur com-20 mune (14) et en ce que lesdites autres parties de la région d'émetteur comprennent des languettes (23) de matériau d'émetteur s'éten-dant entre les parties d'émetteur allongées et les reliant entre elles deux à deux, lesdites languettes étant disposées entre les extrémités des bandes de l'électrode de base (17) et ladite partie 25 d'émetteur commune (14) au voisinage immédiat des extrémités des bandes d'électrode d'émetteur (21) adjacentes à la partie commune de la structure d'électrode d'émetteur (19). 7.- Dispositif semi-conducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, clans lequel les première et seconde ré- 30 gions sont les régions d'émetteur et de base d'un transistor planar, la région d'émetteur comprenant une série de bandes allongées espacées incorporées t la région de base, une structure d'électrode d'émetteur et une structure d'électrode de base comprenant des bandes d'électrode s'étendant entre lesdites parties d'émetteur, carac-35 térisé en outre en ce que la structure d'électrode d'émetteur comprend une partie commune '27) en contact ohmique avec chacune des parties d'émetteur (15; et des bandes d'électrode d'émetteur (21.1 suoerposées à des zones des narties d'émetteur respectives (15) et s'étendant vers ladite partie commune d'électrode d'émetteur 4o (27) sans toutefois l'atteindre de manière à laisser une zone (22) BAD ORIGNAL 69 45445 16 2029746 de chaque partie d'émetteur disposée entre la bande d'électrode de cette partie d'émetteur et la partie d'électrode d'émetteur commune pour définir les discontinuités précitées et par le fait que lesdites autres parties de la première région comprennent des languet-5 tes (23) de matériau d'émetteur s*étendant entre les parties d'émetteur (15) et les reliant entre elles deux à deux, lesdites languettes étant disposées entre les extrémités des bandes d'électrode de base (17) et la partie de contact d'émetteur commune (27) au Voisinage immédiat de la terminaison des bandes d'électrode d'émet-10 teur (15) dans lesdites zones (22) des parties d'émetteur qui définissent les discontinuités. 8.- Circuit intégré semi-conducteur comprenant au moins un composant constitué par un dispositif semi-conducteur tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes.