Brevet FR2027009A1 — publié le 19700925

i 2027009 La présente invention concerne un oscillateur accordable, constitué par une pastille semi-conductrice monoscristalline et comportant au moins une couche, avec deux contacts ohmiques entre lesquels agit un champ électrique déclenchant des oscillations, la fréquence de l'oscillateur étant fonction 5 du temps de propagation des porteurs de charge dans la pastille semi-conductrice. Des oscillateurs à semi-conducteur sont connus, tels que les oscillateurs à effet Gunn ou à avalanche et temps de propagation pour hyperfréquences. Ces oscillateurs ont une caractéristique commune : leur fréquence est fonction du temps de propagation des porteurs de charge à travers la pastille semi-10 conductrice, ou une partie de cette dernière. L'invention a pour objet d'améliorer l'accord en fréquence de tels oscillateurs à semi-conducteur. Selon une particularité essentielle de l'invention, la pastille semi-conductrice est munie d'un contact cathodique central et d'un contact"anodique 15 annulaire, entourant le précédent à une distance prédéterminée, et un champ magnétique est appliqué simultanément, perpendiculairement au sens de déplacement des porteurs de charge. Lorsqu'une pastille semi-conductrice, dans laquelle des porteurs de charge se déplacent parallèlement à un. champ électrique appliqué, sous l'action 20 de ce champ, est soumise à un champ magnétique ayant une composante perpendiculaire à la trajectoire des porteurs de charge, ces derniers sont déviés en fonction de 1'otientation du champ magnétique et de leur vecteur vitesse. Lorsqu'une structure parallélépipédique, avec contacts ohmiques plan-parallèles en regard, est adoptée par exemple sur une pastille semi-conductrice pour 25 1 Application d'un champ électrique, le champ magnétique additionnel, perpendiculaire au sens de déplacement des porteurs de charge, dévie ces derniers vers les grands côtés sans contact de la pastille semi-conductrice. Le déplacement résultant des charges produit une tension de Hall qui, en liaison avec le champ magnétique transversal, dévie de nouveau les porteurs de charge 30 de façon que leurs trajectoires redeviennent linéaires. L'allongement désiré et pratiquement utilisable du trajet des porteurs 69 43935 2 2027009 concentrique des contacts de l'oscillateur. Les porteurs de charge se déplacent, de préférence, sur dés trajectoires cycloîdales dont le rayon dépend de la valeur de la composante transversale du champ magnétique. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à 5 l'aide de la description détaillée ci-dessous et de la figure unique qui représente un exemple de réalisation. Dans l'exemple de réalisation, une pastille semi-conductrice HLK est munie de deux contacts ohmiques K et A coaxiaux, entre lesquels est appliquée une tension continue appropriée à la production du champ électrique nécessaire. 10 Les porteurs de charge, par exemple des électrons dans la pastille semi- conductrice HLK, se déplacént alors de la cathode K à l'anode A par exemple, parallèlement aux lignes du champ électrique"^, . L'application, perpendicul«i* rement au sens de déplacement des porteurs de charge, d'un champ magnétique (3., représenté par des croix cerclées sur la figure, permet d'influencer de la 15 façon décrite te trajet des porteurs de charge. La variation du sens et/ou de l'amplitude du champ magnétique appliqué permet de faire varier l'allongement du trajet des porteurs de charge "et par suite la fréquence de l'oscillateur. Selon une autre particularité de l'invention, l'utilisation de la 20 pastille semtconductrice à basse température permet d'augmenter notablement encore l'action décrite. La pastille semiconductrice est constituée de préférence par au moins , une couche, plane de préférence, déposée par épitaxie sur un substrat. Il est également possible, pour des applications particulières, d'utiliser 25 plusieurs couches à dopage différent ou une couche à dopage variable. La réalisation selon l'invention de l'oscillateur à semi-conducteur permet une plus grande plage d'accord en fréquence, le champ magnétique appliqué permettant en outre d'obtenir une modulation en fréquence de 1'oscillation. 69 43935 3 2027009 REVENDICATIONS 1. Oscillateur à semi-conducteur accordable, constitué par une pastille semi-conductrice monocristalline et comportant au moins une couche, avec 5 deux contacts ohmiques entre lesquels est appliqué un champ électrique déclenchant les oscillations dont la fréquence est fonction du temps de propagation des porteurs de charge dans la pastille semi-conductrice, ledit oscillateur étant caractérisé en ce que la pastille semi-conductrice est munie d'un contact cathodique central et d'un contact anodique annulaire, 10 entourant le précédent à une distance prédéterminée, et un champ magnétique est appliqué simultanément, perpendiculairement au sens de déplacement des porteurs de charge. 2. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anplitude et/ou le sens du champ magnétique sont réglables. 15 3. Oscillateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'oscillation produite est modulée en fréquence par le champ magnétique appliqué. 4. Oscillateur selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille semi-conductrice est constituée par plusieurs couches à dopage différent. 20 5. Oscillateur selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille semi-conductrice est constituée par au moins une couche épitaxique, plane de préférence. 6. Procédé d'utilisation d'un oscillateur selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille semi-conductrice est placée à 25 basse température.