Brevet FR2016875A1 — publié le 19700515

i 2016875 La présente invention concerne la fabrication d'éléments semiconducteurs ou à conductibilité asymétrique du type comportant une pastille constituée par une matière à conductibilité asymétrique et possédant deux faces principales opposées, à partir de chacune 5 desquelles s'étend vers l'intérieur de la pastille une région extérieure présentant un type de conductibilité et une résistivité relativement faible, chacune de ces régions formant avec une région voisine intérieure, présentant le type de conductibilité opposé et une résistivité relativement élevée, une jonctisa. de type P-IT, 10 chacune de ces jonctions rejoignant une face périphérique ds la pastille s'étendant entre les faces principales opposées, la face périphérique étant inclinée de telle façon par rapport à chaque jonction de type P-H à l'endroit oit celle-ci rejoint la fae® périphérique, que cette dernière forme un angle aigu avec la partie de 15 la jonction orientée vers la région présentant un© résistivité relativement élevée. Les éléments à conductibilité asymétries© âs L'invention a pour but de créer un procédé permettant la réalisation d'éléments à conductibilité asymétrique du type décrit* 20 Elle est matérialisée dans un procédé pour la fabrication d'é léments à conductibilité asymétrique, caractérisé en ce qu'on utilise une galette constituée par une matière à conductibilité asymétrique comportant une région extérieure prése&ia&t un type Se conductibilité et une résistivité relativement faible s'étendant 25 vers l'intérieur de la galette à partir de chacune de ses faces principales opposées, chacune de ces régions formant avec une région intérieure voisine, présentant le type opposé de conductibilité et une résistivité relativement élevée, une jonction de type P-F s'é-tendant dans la même direction générale que la face principale 30 correspondante, on assujettit à chacune des faces principales opposées un élément rapporté constitué par un matériau rigide, et on élimine ensuite la matière de la partie périphérique de la galette de façon à former ainsi la face périphérique de la pastille résultante, cette face périphérique rencontrant chacune des faces 35 principales au niveau de l'élément rapporté correspondant* La galette peut être formée de façon à présenter une épaisseur moindre entre les parties centrales des faces principales qu'entre les parties périphériques de ces faces principales» La matière constituant la partie périphérique de la galette B*0 ORIGINAL 69 26706 a 2016875 peut être éliminée par traitement au j®t d® saM€8 L titre de variante, elle peut être éliminé « par abrasion, à® la satière à X'aiâ© â*un outil présentant une section droite complémentaire de la am* tion droite transversale nécessaire pour la face périphérique. Cet» 5 te section droite transversale peut être partiellement circulaire «'« 1*outil peut être filiforme. L'outil Xul^aêioe peut être eoastitui par un. matériau abrasif, ou î>iaii il peut Ôtro constitué par un asaté-riau ao®. abrasif et ête® appliqué e&m xs» psïêe abrasif©« L'un des éléments rapporté® pss'b ©earSlikier i»na Ses scntaete,,* 10 qui peut être le contact d'anode de 1®élément à conductibilité métrique terminé et oui peut s'étsEdre par l'ensemble de la faos principale correspondante« L'ua des éléments rapportés i-zxA êtrs un® feegisâ ©a un anneau qui, dana l'élément à conductibilité asymétrique tex&iné9 entoure 15 un autre eontaet (qui peut être le eeataet d'anode)• Dans ce cas» l'anneau peut ensuit# êia?a relié élce^lquemânt §1 l'extérieur de la jpaatiHe avec set œatre ©ostaet ®t psst -Str© saast&taé par de sijaiBm», de l'or ou un alliage comportant I'we on l'autre de ces m« iériaux, ou bien l'une quelconque de ©es matières peut être utilisée c-oaame une soudure pour fixer l'anneau à la galette, l'anneau étant alors constitué par du molybdène par exemple* L5angle aigu formé entre la face périphérique et chaque jonction. à l'endroit où eelle-el rejoint la face périphérique est compris entre 20° et 70® inclusivement « 25 lia pastille constituant 1*élément à conductibilité asymétrique résultant peut être circulaire ou présenter en plan n'importe quell* autre configuration. La face périphérique de la pastille peut présenter une section droite transversale incurvée ou ayant n'importe quelle autre confi« 50 gur&tion* L'invention concerne également les éléments à conductibilité asymétrique fabriqués selon le procédé précité, La description qui va spJLvro, fait® en rsg&rà dm dessin annexa, donné à titre non limitatif, pemasttsa &@ raieuz comprendre l'inven-35 tion. La fig. 1 montre un stade opératoire du procédé de fabrication de l'élément à conductibilité asymétrique selon l'invention* La fig. 2. est une vue en coupe partielle de la pastille terminée. " BAD ORIGINAL 69 26766 2016875 Le fig« 3 est un» va* c& ©@®j« partiel!© -ç«£iaEite Se pastille terminée» Sans le procédé dent m stsâ® est vieitl® sas* M figo î et epi est destiné à fermer ron élément à con&aetiMliti aspaiteiepe tel 5 que celui visible sur la fig.2f une" galette 1 ©©mstl-tol® pas? m® matière à conductibilité asypétriepe présentant ■ara© @®nâmetlMXit§ de type H et une résistivité relativement élevée & été £®rœé® de façon à obtenir sur la totalité d® sa eœ-faee m© @@u©he éXe©tr©nl Z& galette à par tir- £e g& f&c® pfâfijsiBaLc 5« ©G-fe'fe© éle Ironique présentant m». Œs&fea'iîMli'feé ês %pe 1 o&aoi s6= gion intérieure 6 préeestsuÊt mks ®e®te@tiMli,êé â© %jgo S c/e fc£-= sant partie de la galette fOEELCsê tsa® Jsaetiea i® %so I=Sf âearë vgs 20 partie plane 7 est sit&ée esm?® le «5gisa 4 ®t |s ^gifa S éc la galette et une parti® " 8 ect Sossée emss® la ségioa, 5 ®t te région 6 de la galette* On . soudé ensuite la g&latte % par sa. f®e© i^imeisole S h un contact 9 appliqué d'un @èté de ©et te galette t, ®t ©m @©®S® zm 25 la face principale opposée 2 m anneau, 10 ©©ngtitrné pg® Sa e@*? lybdène, en utilisant un mélange eateetiqrae d8elsyB5M>ms et âe si-» licium. On réunit également par alliage avec la face principale 2 im. contact supplémentaire central 11» cette réunion par alliage avec 30 la galette 1 déterminant, dans la région 4 précédemment formée, une région 12 reconvertie de façon à présenter une conductibilité de type H. Après les stades opératoires décrits ci-avant, une partie périphérique 13 de la galette 1 est éliminée paa^feraitement au jet 35 de sable pour laisser une face périphérique présentant la configuration désignée par 14* Après les stades opératoires précédemment mentionnés, on élimine encore de la matière par abrasion depuis la partie périphérique de la galette 1 ainsi modifiée, enyappliquant un fil présen-40 tant une section droite circulaire et supportant une pâte d'alumine BAD ORIGINAL 69 26766 4 2016875 ■lo tzgm h t's&ssfosEeï» la gpl®tt@ 1 en, pastill® 15 (visible ci-z? la £*«*> 2) g poseéfiaat âe® fmm opposées 16 et 17 @a*te© l©B£jaoll@s s'étend muo fae© péE'ipM^i-çia 18 • présentant une s@eti@a ëx@±'@® ineiarvoe ereue® ©m concave» Haas cette "pastille ré-g gaXtaa,l50o la région 4 présentant im@ eonduetiMllté de type P sDétesâ toss 18intérieur d© 1s Bastille 15 à partir de sa face pEineipsI® iê et la région § présentant raie conductibilité de typs 1 s^êtaaâ vers l'intérieur de la pastille 15 à partir de sa fao© pi-iaeipsl® opposée 17® 3© A leur pés?iphéri®? les jœaetioas de typ© F-N siasi formées ®atr©5 d'itse r^rt, la région correspondante 4 ou 5 présentant line ©aaâîietîlhili'feé de type P et, d'autre part, la région 6 présentant tme G"©E'£festxMlité de typ© N, r@joignent la face périphérique 18-cl® la gsstiH©- 15® Dans chaque cas, la face périphérique 18 tjg; est iaoliaé® suivant un angle aigu A par rapport à la jonction de tjpa P-H à l®«ais»©it où cette dernière rejoint la face périphé-ri@[&© 1S9 sur le c5té de la jonction, présentant une conductibilité ûo %p3 11 gd us® résistivité de la matière à conductibilité aay— E2tî?ig»G ^al&tiveiaent élevé® (e°est-à-dire élevée par rapport à la S© ï?©Bîa-&i-\f±tëé pias faible préseaté® par la région 4 ou 5 ayant respee-tivcaoEt me 3©adu@tibilité d® typ® P)» 3c"J!Elo gagea judicieuseP la galette 1 et la pastille résul- i5 gsisvoat présenter en plan une section circulaire* leo éléasats particuliers décrits ci-avant déterminent un dis-25 positif dont 1® contact 9 constitue l'anode, le contact 11 la caêpode et l'anneau 10 un contact ohmique associé à la région 4 présentant une conductibilité de type P et pouvant par la suite être relié électriquement à l'extérieur de la pastille 15 avec le contact de cathode 11® 30 Pour donner une épaisseur maximale à la pastille 15 au niveau de sa périphérie, celle-ci peut avoir une section droite présentant la configuration visible sur la fig.3» c'est-à-dire que la galette (et par conséquent la pastille 15 formée à partir de celle-ci) peut être formée de façon à présenter une épaisseur moindre au voi-35 sinage des parties centrales des faces principales 16 et 17 qu'à 1'endroit désigné par 21 ' au voisinage des parties périphériques de ces faces* Il est évident qu'à l'endroit où la face périphérique 18 de la pastille 15 visible à la fois sur les fig. 2 et 3 rencontre à BAD ORIGINAL 69 26786 2016875 la fois la face principale 16 et la face principale 17» elle effectue respectivement cette rencontre au niveau du contact 9 et de l'anneau 10. Ainsi» le contact 9 et l'anneau 10 forment un support pour les régions périphériques extrêmes des faces principa-5 les 16 et 17 qui sont fragiles, Ii* élimination de la matière périphérique de la galette 1 destinée à former la face périphérique 18 des pastilles résultantes 15 est décrite comme étant effectuée à l|aide d,-aa. fil préventant une section droite circulaire recouvert d'une pâte d'alumine. On 10 peut également éliminer cette matière mtjtXissmt -dlauires processus tels que» par exemple, un traitement au jet de sable» Egalement» la face périphérique 18 de la pastille 15 a été décrite comme présentant une section droite partiellement circulaire (formée par l'application d'un fil présentant une section droite 15cirS&îS,)* mais on peut utiliser d'autres configurations «sa section/transversale, le point important étant que» quelle qua soit la configuration, la face périphérique 18 fasse un angle aigu avee les jonctions P-lf à l'endroit où elles la rejoignent» ta aôté deeâitss jonctions orienté vers la partie présentant me résistivité BSlative-20 ment élevée. L'angle aigu peut être n'importe quel angle compris entre 20* et 70° inclusivement. Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise en oeuvre décrits» dans le domaine des équivalences techniques» sans 25 s'écarter de l'invention. 69 26786 201637Ç REVENDICATIONS ' 0° / D 1.— Procédé pour la fabrication d'éléments à conductibilité asymétrique, caractérisé en ce qu'on utilise une galette constituée par une matière à conductibilité asymétrique comportant une 5 région extérieure présentant un type de conductibilité et une résistivité relativement faible s'étendant vers l'intérieur de la galette à partir de chacun® de ses faces principales opposées, • chacune de ces régions formant avec une région intérieure voisins, présentant le type opposé de conductibilité et uns résistivité 10 relativement élevée, une jonction ds type P—N s'étendant dans la même direction générale que la face principale correspondantet on assujettit à chacune des faces principales opposées un élément rapporté constitué par un matériau rigide, et on élimine ensuite la matière de la partie périphérique de la galette de façon 15 à former ainsi la face périphérique de la pastille résultante, cette face périphérique rencontrant chacune des faces principales au niveau de l'élément rapporté correspondant. 2.~ Procédé suivant^a revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme la galette de.façon qu'elle présente une épaisseur 20 moindre entre les parties centrales des faces principales qu'entre les parties périphériques de ces faces principales. 3.— Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on élimine la matière constituant la partis périphérique de la galette par traitement au jet de sable. 25 4.— Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on élimine la matière constituant la partie périphérique de la galette par abrasion de cette matière à l'aide d'un outil présentant une section droite complémentaire de la section droite transversale requise pour la face périphérique. 30 5«—. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la section droite transversale est partiellement circulaire. 6.— Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en es que l'outil est un outil filiforme. 7«— Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4 a 36 6, caractérisé en ce que l'outil lui—même est constitué par un matériau abrasif. 8.— Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'outil lui-même est constitué par un matériau non abrasif et est appliqué avec une pâte abrasive. 40 9«— Procédé suivant l'une quelconque des revendications précé- COPY 1 69 26786 7 2016375 àsirbesj caractérisé en ce que l'ua, des éléments rapportés constitue, dans l'élément à conductibilité asymétrique terminé, un contact d'anode. 10.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que 5 l'un de3 éléments rapporté s'étend au-dessus de l'ensemble de la face principale correspondante. 11.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à S caractérisé en ce que l'un des éléments rapportés est un anneau entourant un contact de l'élément à conductibilité asymétrique terminé. 10 12.- Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que ce contact constitue le contact de cathode de l'élémént à conductibilité asymétrique. 13.= Procédé suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'anneau est ensuite relié électriquement à l'extérieur de 15 la pastille avec ce contact. 14.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 11 à 13» caractérisé en ce que l'anneau est constitué par de l'aluminium, de l'or ou un alliage comportant l'un de ces matériaux. 15.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 11 à 20 13» caractérisé en ce que l'anneau est constitué par un matériau métallique et est soudé à la galette par une soudure constituée par ou contenant de l'aluminium, de l'or ou un alliage comportant l'un de ces matériaux. 16.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications pré- 25 cédentes, caractérisé en ce quft l'angle aigu formé entre la face périphérique et chaque jonction, à l'endroit où elle rejoint cette face périphérique est compris entre 20"et 70°. inclusivement. 17.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pastille-constituant l'élément à 30 conductibilité asymétrique résultant présente en plan une forme circulaire . 18.— Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face périphérique de la pastille présente en section droite transversale une forme incurvée. 35 19.- Elément à conductibilité asymétrique, fabriqué par le procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 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