Brevet FR2034715A1 — publié le 19701211

i 2034715 La présente invention se rapporte à des diodes tunnel pour ondes ultra-courtes et plus particulièrement à des diodes tunnel monolithiques pour hyperfréquences, hétéroépitaxiales, ■ à Jonction verticale. 5 Dans le domaine de la fabrication des diodes tunnel, un des buts principaux de tout procédé de fabrication est d'obtenir une transition nette et distinctive à la Jonction à effet tunnel. Plus la Jonction à effet tunnel est nette, meilleures sont les caractéristiques de la diode. Dans ce but, plusieurs procédés de 10 fabrication ont été mis au point. Un procédé, appelé procédé d'alliage d'une perle consiste à découper un cristal de germanium dopé par de l'arsenic en concentration appropriée en des pastilles de base. Une perle d'indium contenant environ 1 % en poids de gallium est alliée au cristal de 15 germanium. Une adhérence uniforme est obtenue par utilisation d'un décapant acide dans une gamme de températures réglée avec précision. Après l'opération d'alliage, les pastilles sont soudées à une plaquette de base en nickel ou à un boitier en kovar plaqué d'or. Finalement, un fil de platine est fixé par fusion à la perle 20 d'indium. Le procédé par alliage d'une perle produit des diodes tunnel de caractéristiques très variables même si on prend grand soin de régler avec précision la température, le temps de chauffage et la vitesse de refroidissement du processus de réalisation. 25 Une autre technique de fabrication dite procédé par croissance en solution consiste à faire croître une couche semi-conductriee du type p à forte concentration en impureté sur une surface semi-conductrice polie du type n. Par exemple, la surface semi-conductrice du type n est un cristal de germanium taillé perpendiculaire rement à l'axe 111 et la couche semi-conductrice du type p est en garmanium fortement dopé. La croissance est effectuée par exemple dans un four sous atmosphère d'hydrogène. Dès que la croissance est achevée, la pastille de germanium du type p peut être utilisée pour préparer des grandes séries de diodes par utilisation de tech-35 niques par masques, et par gravure ou par polissage. Dans les techniques par masque, par gravure ou par polissage, une partie de la couche superficielle semi-conductrice du type p est enlevée de la pastille sous-Jacente et laisse subsister une série de masses minuscules du type p sur la pastille semi-conductrice du type n. 40 Chacune de ces masses deviendra finalement une diode tunnel. Ainsi 3ÂD ORIGINAL' 69 42779 2 2034715 qu'on l'a remarqué, ce procédé exige une longue opération de gravure pour produire des diodes à effet tunnel ayant les fréquences de coupure souhaitées, ... Un procédé courant consiste à enrober chaque diode tunnel sé-5 parée dans une structure pouvant être montée facilement dans ion circuit électronique préparé préalablement. Dans ce cas, une diode tunnel fabriquée séparément, contenue en général dans un boitier en céramique dont partent des fils de connexion, est placée sur un substrat préparé préalablement. Les fils de connexion de la diode 10 tunnel sont ensuite soudés ou fixés autrement à des bandes en or ou à d'autres conducteurs formant les éléments de connexion. Un tel procédé produit une structure hybride. Un inconvénient d'une structure hybride réside dans le fait que. lorsque la diode tunnel est au contact du substrat, il se produit une perturbation en ondes 15 ultra-courtes qui altère les performances du circuit. Le Procédé selon l'invention produit une structure monolithique dans laquelle la Jonction verticale de la diode tunnel est une partie intégrante du composant terminé. La nécessité de monter des diodes tunnel placées dans des boîtiers de céramique et fabriquées 20 indépendamment est entièrement éliminée. Grâce à l'élimination de la nature hybride de la diode tunnel, on obtient de meilleures per>-formances du circuit. Le procédé selon l'invention ne comprend par ailleurs aucune opération de gravure pour réduire les dimensions de la couche d'appauvrissement & effet tunnel. En outre, le procé-25 âé de l'invention est très fiable et les composants qu'il permet de réaliser ont l'uniformité nécessaire lorsqu'ils sont fabriqués en grandes séries à partir d'une pastille unique» Dans un mode d'exécution préféré de l'invention . une couche de matière semi-conductrice du type p est déposée sur une. couche iso-30 lante formant substrat. Une certaine quantité de métal est déposée sur une zone choisie du semi-conducteur du type p. Un alliage eu» tectique est-ensuite formé entre le métal déposé et une partie de la matière semi-conductrice du type p. Une certaine quantité d'un second métal est déposée sur la ma-35 tière conductrice du type p. Un alliage eutectique est ensuite for-' ïné entre la matière seai-eondu.eferice du type p et le second métal, es qui produit une région semi-conductrice du type n à la surface de jonction entre la matière semi-conductrice,du. type p et le second métal. 40 Dans un second mode d'exécution préféré de ce procédé, une ma- BAD ORIGINAL 69 42779 3 2034715 tière semi-conductrice du type p est déposée sur tin substrat isolant. Des matières isolantes telles que l'alumine, l'oxyde de béryllium et le saphir peuvent être utilisées pour constituer un substrat isolant. Une mince pellicule diélectrique est déposée sur 5 la couche de matière semi-conductrice du type p. La mince pellicule diélectrique, qui peut être en oxyde ou en nitrure de silicium ou en une autre matière analogue, sert de masque pour des opérations d'alliage ultérieures et aussi de couche de protection de la surface sous-jacente du semi-conducteur du type p. La pelli-10 cule mince de diélectrique s'étend sur toute la matière semi-conductrice du type p. Ensuite, la pellicule diélectrique mince est enlevée de la pastille de telle manière que des fenêtres soient découpées dans la matière semi-conductrice du type p. La technique pour enlever 15 la pellicule mince diélectrique détermine les dimensions des fenêtres mettant à nu la matière semi-conductrice du type p. Après que la mince pellicule diélectrique a été enlevée de façon à former une fenêtre, un métal est allié à la matière semi-conductrice du type p. Le métal, tel que le zinc, est déposé dans 20 la fenêtre en contiguïté avec la surface de matière semi-conductrice du type p. La couche de métal déposée est en contact avec la pellicule diélectrique mince et avec la matière diélectrique p. L'alliage du métal à la matière semi-conductrice du type p est produit par chauffage à une température à laquelle un eutectique est 25 formé entre le métal et la matière semi-conductrice du type p. La zone de jonction du métal et de la matière semi-conductrice du type p forme un contact métal-semi-conducteur de la diode tunnel. Dans le mode d'exécution préféré, l'opération d'alliage est exécutée dans une atmosphère d'hydrogène ou dans une autre atmosphère réduc-30 trice. Des fenêtres supplémentaires sont ensuite découpées dans la pellicule diélectrique mince de la pastille. Ces secondes fenêtres sont en vis-à-vis des fenêtres découpées précédemment et de la région de métal allié, mais elles sont séparées de ces fenêtres dé-35 coupées précédemment et de cette région. Une bande ou région de matière semi-conductrice du type p disposée sous la pellicule mince diélectrique sépare les deux fenêtres. Un second métal, tel que de l'étain contenant du soufre en concentration maximale, est déposé dans la seconde fenêtre. La sur-40 face de séparation entre le second métal et la matière semi-conduc- 69 42779 4 2034715 fcrlce du type p constitue la jonction verticale de la diode. Le dispositif est ensuite chauffé de façon à former un §utectique entre la matière semi-conductrice du type p et le second métal. Pendant le chauffage, une région semi-conductrice du type n est 5 produite à la zone de jonction. Il importe de réaliser une zone de jonction bien délimitée entre la matière semi-conductrice du type p et le second métal déposé. A cet effet, après chauffage du dispositif afin de former un eutectique entre la matière semi-conductrice du type p et le se-10 cond métal, le dispositif est soumis à un refroidissement brusque. A ce moment, la diode tunnel monolithique, hétéroépitaxiale à jonction verticale, pour hyperfréquences, est pratiquement achevée. Il reste à exécuter toutefois l'opération consistant à monter des éléments de connexion en or ou en une autre matière conduc.tri-15 ce sur les différentes régions métalliques. Ces conducteurs sont ensuite disponibles pour la fixation de la diode tunnel à d'autres composants. L'invention concerne donc une diode tunnel perfectionnée et son procédé de fabrication permettant de produire un grand nombre 20 de diodes qui présentent des caractéristiques électriques pratiquement identiques, les variations qui se produisent résultant de variations de la composition des matières utilisées mais, ne résultant pas du procédé de fabrication lui-même. La diode tunnel pour hyperfréquences est d'une fiabilité accrue par suite d'une inté-25 grité de structure meilleure et son procédé de fabrication permet d'obtenir des diodes tunnel de caractéristiques variables à partir d'une pastille unique par réglage de l'enlèvement de matière destiné- à l'ouverture des fenêtres dans la pellicule diélectrique mince et dans la matière semi-conductrice du type p placée sur le 30 substrat isolant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, des formes de réalisation conformes à l'invention : 35 Sur ces dessins : - la figure 1 est une coupe transversale d'un composant connu avant toute opération de gravure ; - la figure 2 est une coupe transversale d'un composant connu après gravure partielle de la couche d'appauvrissement ; 4-0 - la figure 3 est une coupe transversale d'un composant connu il 69 42779 5 2034715 lustrant un stade plus poussé de la gravure de la couche d'appauvrissement ; - la figure 4 est une coupe transversale représentant la matière semi-conductrice du type p sur le substrat isolant de l'invention ; 5 - la figure 5 est une coupe transversale illustrant l'addition de la pellicule diélectrique mince au composant de la figure 4 ; - la figure 6 est une coupe transversale du composant de la figure 5, après l'obtention d'une fenêtre à travers la matière semi-conductrice du type p et à travers la pellicule diélectrique mince ; 10 - la figure 7 est une coupe transversale du composant de la figure 6, après alliage d'un premier métal au composant ; - la figure 8 est une coupe transversale du composant de la figure 7, après l'obtention d'une seconde fenêtre à travers la matière semi-conductrice du type p et à travers la pellicule diélectrique 15 mince ; - la figure 9 est une coupe transversale du composant de la figure 8, après alliage du second métal au composant ; - la figure 10 est une coupe transversale du composant de la figure 8, après adjonction des rubans conducteurs ; et 20 - la figure 11 est une vue en perspective partielle d'une diode tunnel achevée. La diode tunnel 9 de la figure 1 est un exemple de composant connu. Une couche de matière semi-conductrice 12, du type p, s'étend sur une électrode 10. L1électrode 10 couvre un dissipateur de 25 chaleur 13 et une perle de matière semi-conductrice 11, du type n, est fixée par alliage à la matière 12, du type p, dans la zone de transition 15. Des conducteurs ou fils de connexion électrique 19 et 20 sont fixés au composant 9. Une couche d'appauvrissement, le long de la zone de transition 15, est représentée par une ligne en 30 tireté parallèle à cette zone 15. La fréquence de coupure d'une diode tunnel est exprimée par la formule suivante : f Vj 35 Dans cette formule, la fréquence de coupure f est n'importe quelle fréquence de référence commode tant que la pEe^aartoLonnalité fondamentale reste inchangée. R est la résistance série de la diode tunnel et G. est la capacité à travers la couche d'appauvris- tj- sement de la jonction à effet tunnel. La fréquence de coupure f 40 peut être augmentée soit par réduction de la résistance série R 1 OBIG'NA1* 69 42779 6 2034715 soit par réduction de la capacité C.. La valeur de CL dépend de la d O surface de la zone de jonction entre les matières semi-conductrices des types respectifs p et n. Plus la surface de cette zone est grande, plus Ci est grand. Par conséquent, la fréquence de coupure 5 peut être augmentée par réduction de C., c est-à-dire par réduc-tion de la surface de jonction entre les matières des types p et n. La résistance série R_ de la diode diminue lorsque la surface S de la zone de jonction augmente. Plus la surface de cette zone en-10 tre les matières des types p et n est petite, plus la résistance électrique est grande, par suite de la réduction de la section du trajet de passage du courant. Par conséquent, une diminution de la surface de la zone de jonction entre les matières des types p et n augmente la fréquence de coupure en diminuant la capacité, mais 15 elle tend en même temps à diminuer la fréquence de coupure par suite de l'augmentation de la résistance série. En choisissant convenablement la surface de cette zone, on peut obtenir une certaine relation optimale entre la capacité de la jonction et la résistance série de façon à obtenir une fréquence de coupure appro-20 priée pour le montage souhaité. Sur la figure 2, une partie de la zone de jonction 15 a été gravée par corrosion, de telle sorte que la zone 15 et la couche appauvrie associée 14 sont beaucoup plus petites que précédemment. La figure 3 illustre une réduction plus poussée de la zone de jonc-25 tion entre les matières de types p et n, qui produit une diode tunnel classique (en forme de champignon). Une corrosion en vue de l'obtention de la forme en champignon est une tentative pour obtenir la relation optimale entre la résistance série et la capacité de la jonction pour un'e fréquence de coupure souhaitée. On remar-30 quera aussi que, dans la diode tunnel en forme de champignon de la figure 3, la jonction à effet tunnel de la diode (interface 15) est horizontale. La fabrication d'une diode tunnel monolithique selon l'invention commence par une pastille formant substrat, ainsi qu'il est 35 représenté par la figure 4. Dans le sodé d'exécution préféré, un plan de masse 21 est disposé, sous forme d'une couche, sous un substrat isolant 22. Le plan de masse n'est pas essentiel à la fabrication de diodes tunnel par le procédé selon l'invention, de même qu'il n'est pas essentiel à la structure de certaines diodes 40 tunnel. Le plan de masse peut être supprimé si on le souhaite. Une BAD ORIGINAL 69 42779 7 2034715 matière préférée pour le substrat est le saphir, bien que l'on puisse utiliser aussi une céramique à base d'alumine ou d'oxyde de béryllium. Une couche de matière semi'conductrice 23 du type p est déposée sur le substrat isolant 22. De l'arséniure de gallium dé-5 généré, dopé par du zinc suivant une concentration en atomes accepteurs de 2 x 10^/omP, constitue une matière semi-conductrice du type p avantageuse, bien qu'il y en ait d'autres. La reconnaissance du fait qu'il n'est pas nécessaire que le substrat isolant soit constitué par la même matière de base que la matière semi-conduc-10 trice du type p permet la fabrication par ce procédé de diodes ttm-nel "hétéroépitaxiales". Les couches constituées par le plan de masse 21, le substrat isolant 22, et la matière semi-conductrice du type p 23 constituent la pastille 20 initiale. D'après la figure 5* il a été déposé sur la couche 23 de ma-15 tière semi-conductrice du type p, une mince pellicule diélectrique 25. La pellicule diélectrique mince 25 limite les alliages qui seront produits dans des opérations ultérieures à des régions discrètes ou distinctes et en outre, passive la matière semi-conduc-trice sous-jaeente du type p. Le dépôt de la mince pellicule 20 diélectrique peut être réalisé par des procédés classiques. Des matières telles qu'un oxyde ou vin nitrure de silicium conviennent bien comme matière diélectrique pour la pellicule diélectrique mince, pour des usages tels que ceux qui ont été indiqués précédemment. 25 Après que la mince pellicule diélectrique 25 a été déposée sur la matière semi-conductrice 23. du type p, une partie de la pellicule diélectrique mince est enlevée, laissant une fenêtre exposant la matière semi-conductrice 23 du type p (voir la figure 6). La fenêtre peut évidemment être réalisée par des techniques bien 30 connues des spécialistes. Plusieurs fenêtres peuvent être formées en même temps, sur la même pastille et, par conséquent, ce procédé permet une fabrication en série de diodes tunnel uniformes. On peut aussi faire varier les dimensions des- fenêtres. Ainsi qu'il a été exposé précédemment, une variation de la surface de la zone de 35 jonction à.effet tunnel modifie la fréquence de coupure de la diode. Ceci signifie que l'on peut fabriquer plusieurs diodes tunnel ayant des fréquences de coupure différentes à partir de la même pastille, simplement en faisant varier les dimensions de la fenêtre. 40 La figure 6 est une coupe du composant ou dispositif après 69 42779 8 2034715 qix& la première fenêtre a été préparée et représente la fenêtre délimitée par des surfaces 60 à 63. Une partie de la matière semi-conductrice 23 du type p est utilisée dans des opérations d'alliage ultérieures dans lesquelles un mélange eutectique est formé 5 entre la matière semi-conductrice 23 du type p et le métal destiné à former l'électrode. On va se référer maintenant à la figure 7 : une première opération d'alliage suit la formation de la première fenêtre ou série de fenêtres. Dans le mode d'exécution préféré, un métal 32, tel 10 que du zinc, est déposé sur la matière semi-conductrice du type p 23 en contiguité avec cette matière et avec la mince pellicule diélectrique 25, dans la fenêtre. Le dispositif 30 tout entier et le métal sont chauffés à 300°C environ. Ce chauffage produit un alliage eutectique du métal 32 à la matière semi-conductrice 23 15 du type p. L'alliage eutectique formé comprend la partie de la matière semi-conductrice 23 du type p qui s'étend au-delà de la pellicule diélectrique mince 25 et une partie de cette matière qui s'étend sous la mince pellicule'diélectrique également. En conséquence, l'alliage eutectique de matière semi-conductrice du type 20 p 23 et de métal pénètre sous la mince pellicule diélectrique 25 jusqu'à la zone de jonction 31 (figure 7)« La zone 31 devient un contact ohmique de la diode tunnel. La fabrication de la zone de jonction 31 à contact ohmique a moins d'importance que la fabrication de la zone de jonction à effet tunnel qui sera décrite ulté-25 rieurement. Donc, un refroidissement après la formation par alliage du contact métal-semi-conducteur ou électrode, est effectué par des procédés classiques et il n'est pas nécessaire qu'il soit commandé avec précision. Des métaux autres que le zinc peuvent être aussi utilisés pour cétte première opération d'alliage. Des métaux, 30 tels que l'argent, le cadmium ou l'indium conviennent bien. Après la première opération d'alliage, une seconde fenêtre ou série de fenêtres est formée de la même manière que la première fenêtre ou série de fenêtres, ainsi qu'il est représenté par la figure 8. Les interfaces 71 à 7^ délimitent cette seconde fenêtre. 35 La seconde fenêtre est placée en vis-à-vis de la première fenêtre. On va se référer maintenant à la figure 9 ; un second métal 35j qui participe à la croissance de la région du type n de la diode tunnel, est placé dans la seconde fenêtre en contiguïté avec la matière semi-conductrice du type p 23 et avec la mince pel-4Q: licule diélectrique 25 en vis-à-vis du métal 32 allié précédemment- 69 42779. 9 2034715 De l'étain dopé par du soufre suivant une concentration maximale est un métal préféré pour cette application, bien qu'on puisse utiliser d'autres métaux à saturation maximale. Le dispositif tout entier est- ensuite chauffé à une tempéra-5 ture comprise entre380°C et 500°C. Une température de cette opération d'alliage qui donne de bons résultats est de 500°C. Le chauffage du second métal 35 tout près de la matière semi-conductrice 23 du type p et de la mince pellicule diélectrique 25 provoque la formation d'un alliage eutectique entre la matière semi-conductrice 10 du type p et le second métal. Une région de matière semi-conductrice 29 du type n est formée à la jonction entre ces deux matières pendant l'opération d'alliage. En conséquence, une partie de la matière semi-conductrice du type p est utilisée dans le mélange eutectique qui pénètre à nouveau sous la mince pellicule diélec-15 trique 25. La zone de jonction résultante formée entre la matière semi-conductrice 23 du type p et la région semi-conductrice 29 du type n ainsi formée est la jonction à effet tunnel 36 de la diode. La jonction à effet tunnel 36 est déterminante pour un fonctionnement approprié d'une diode tunnel du fait que mieux la zone 36 est çîO délimitée, plus la couche d'appauvrissement est mince, et plus grande est la fréquence de coupure de la diode tunnel. Pour produire une jonction bien délimitée, la pastille tout entière est refroidie brusquement, après chauffage, dans une solution réfrigérante. Ceci produit une zone de jonction propre et nette 36 entre 25 la matière semi-conductrice 23 du type p et la matière semi-conduc-trice 35 âu type n. La structure obtenue à ce stade est' représentée sur la figure 9» La figure 9 représente le plan de masse 21 portant la couche formant substrat isolant 22 qui constituait la pastille initiale. 30 De la matière semi-conductrice 23 du type p et des parties de pellicule diélectrique mince 25 restent sur le substrat isolant 22. Le premier métal allié se trouve d'un côté de la matière semi-conductrice du type p. La région semi-conductrice 29 du type n et le second métal allié 35 se trouvent sur le côté opposé de la ma-35 tière semi-conductrice du type p 23. Une électrode de connexion 31 ou contact ohmique existe à la zone de jonction entre le métal et la matière semi-conductrice 23, du type p, et une jonction 36, à effet tunnel, existe entre la matière semi-conductrice du type p et la matière semi-conductrice 29* du type n, déposée par crois-40 sance. On remarquera que la jonction 36 * à effet tunnel, est v.er-^ - r'pJ(G!MAL 69 42779 10 2034715 fcleale« Pour qu'on puisse utiliser la diode tunnel fabriquée, des éléments de connexion doivent exister pour qu'elle puisse être incorporée dans un circuit. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 5 10, ceci est accompli par utilisation de techniques courantes pour fixer des éléments conducteurs, par exemple en or ou en platine, aux régions de matière métallique. Le conducteur 39 est soudé par diffusion à la région métallique 32. De même, l'élément conducteur 38 est soudé, par diffusion, au second métal 35. Le circuit élec-10 trique ainsi créé entre le conducteur 38 et le conducteur 39 passe à travers la diode tunnel, c'est-à-dire successivement par le second métal 35j la matière semi-conductrice du type n 29* la jonction 36 à effet tunnel, la matière semi-conductrice 23 du type p, le contact métal-semi-conducteur 31* et la région métallique 32. 15 On peut voir que la mince pellicule diélectrique 25 sert simplement de revêtement protecteur pour la matière semi-conductrice 23 sous-jacente du type p et ne fait partie, en aucune manière, de la structure de la diode tunnel proprement dite. Pour cette raison, il est possible d'utiliser, dans un tel 20 procédé, des matières appropriées autres que l'oxyde de silicium. La surface capacitive qui influence la fréquence de coupure de la diode est la surface de la jonction à effet tunnel verticale entre les matières semi-conductrices des types p et n. La surface de la zone de jonction horizontale entre la matière semi-conduc-25 trice 23* du type p, et la pellicule diélectrique mince 25* et la surface de la zone de jonction horizontale entre la matière semi-conductrice 23 du type p et le substrat isolant 22 n'interviennent pas dans la capacité de la jonction. La figure 11 est-une vue en perspective partielle de la 30 diode tunnel monolithique, hétéroépitaxiale pour ondes ultracourtes» Les zones de jonction 36 et 46 déterminent la profondeur de la jonction à effet tunnel. L'épaisseur de la matière semi-conductrice épitaxiale du type p étant fixe, l'aire de la section de la jonction à effet tunnel peut être déterminée par la profon-35 deur de la diode (mesurée perpendiculairement au plan du dessin). En rapprochant l'extrémité 46 de l'extrémité 56* on réduit la surface de la jonction à effet tunnel (et, par suite, la capacité). Des fenêtres de dimensions différentes peuvent être formées dans la mince pellicule diélectrique sire n'importe quelle pastille 24 40 donnée (figure 5)« Par conséquent;, pour n'importe quelle pastille BAÙ ORIGINAL, 69 42779 ii 2034715 24 donnée, on peut fabriquer des diodes tunnel pour onde ultracourtes ayant des fréquences de coupure différentes, à partir de la même pastille. On peut obtenir une jonction à effet tunnel d'une surface relativement grande ou relativement petite simple-5 ment en changeant les dimensions de la fenêtre, selon le résultat recherché. Réciproquement, pour une dimension donnée dé la fenêtre, on peut obtenir des groupes de diodes tunnel de fréquences de coupure différentes en faisant varier l'épaisseur de la couche semi-conductrice du type p. Ceci constitue une caractéristique impor-10 tante de l'invention. Ainsi que cela a été signalé dans la. brève description des dispositifs connus, les procédés connus exigent des techniques de gravure après la formation de la jonction à effet tunnel pour l'obtention d'une surface de section appropriée. La figure 11 représente la diode tunnel suivant une disposi-15 tion linéaire. Evidemment, d'autres dispositions peuvent être prévues dans le cadre de l'invention. Par exemple, des fenêtres circulaires pourraient être formées dans la mince pellicule diélectrique avant le dépôt de métaux de la manière décrite précédemment. Des fenêtres circulaires pourraient produire une variation 20 de la distribution du champ électrique de la diode. La surface capacitive de la jonction à effet tunnel pourrait aussi être cylindrique au lieu d'être rectiligne de la manière représentée sur la figure 11. Une autre variante du procédé décrit selon le mode d'exécution 25 préféré de l'invention consiste à former les deux fenêtres ou séries de fenêtres dans la pellicule diélectrique mince en même temps ou avant toute opération d'alliage. Ensuite, un métal approprié, tel que l'étain dopé au soufre, pourrait être utilisé comme métal pour les deux contacts métal-semi-conducteur. Cette opéra-30 tion est beaucoup plus simple et évite aussi l'emploi de métal, tel que le zinc, qui soulève des difficultés de fabrication. Les caractéristiques de la diode varieraient évidemment en fonction du métal choisi pour constituer les contacts métal-semi-condueteur. Une autre variante du mode d'exécution préféré de l'invention 35 consiste à intervertir les matières semi-eonductrices des types p et n, c'est-à-dire à utiliser une couche épitaxiale d'une matière semi-conductrice du type n et à réaliser une couche semi-conductrice du type p à la jonction à effet tunnel. On a mis en oeuvre le procédé de l'invention pour réaliser 4 0 des diodes tunnel de la structure décrite en utilisant du saphir 69 42779 12 2034715 comme substrat isolant. On a utilisé, comme matière semi-conductrice du type p, une couche d'arséniure de gallium dopé par du zinc suivant «ne concentration en atomes accepteurs de 2 x 10^-Vcm^, sous une épaisseur de 6 microns. On a utilisé du zinc comme premier 5 métal pour former un contact semi-conducteur et de l'étain dopé par du soufre servant en concentration maximale comme matière semi-conductrice du type n. On a utilisé de l'oxyde de silicium pour constituer le masque sous forme de la mince couche diélectrique recouvrant la matière semi-conductrice du type p. L'alliage du pre-10 mier métal (zinc) a été constitué à 380°C dans une atmosphère gazeuse qui en favorise la formation et le second métal (étain dopé par du soufre) a été allié à 500°C dans une atmosphère gazeuse favorable. Des diodes tunnel dont le rapport du courant de pic du courant de vallée atteint 20:1 et, plus généralement 10:1 ont pu 15 être réalisées ainsi. Les diodes supportaient des pics de courant atteignant 60 milliampères. Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre explicatif et nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 69 42779 2034715 REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer des diodes tunnel hétéroépitaxiales à partir d'une pastille comprenant une couche de matière isolante formant substrat et une couche de matière semi-conductrice du type 5 p» ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à allier un premier métal à la surface à nu de la matière semi-conductrice de type p et à allier un second métal à la surface à nu de la matière semi-conductrice du type p. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 10 substrat isolant est en une matière qui est de l'alumine, de l'oxyde de béryllium ou du saphir. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de matière semi-conductrice du type p est comprise entre 1 micron et 25 microns, et elle est de préfé- 15 rence de 10 microns. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière semi-conductrice du type p est de l'arséniure de gallium dégénéré. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la 20 concentration en atomes accepteurs de l'arséniure de gallium dégénéré est de l'ordre de 2 x 101^/cm^. 6. Procédé selon la, revendication 5, caractérisé en ce que l'arséniure de gallium dégénéré est dopé par du zinc. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 25 l'alliage du second métal à la surface à nu de la matière semi- conductrice dutype p s'effectue à une température comprise entre 380°C et 500°C, et de préférence à 380°C. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage du second métal à la surface à nu de la matière semi- 30 conductrice du type p s'effectue en atmosphère réductrice. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage du premier métal à la surface à nu de la matière semi-conductrice du type p s'effectue à une température de l'ordre de 300°C. 35 10» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second métal est de l'étain dopé par du soufre. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat isolant et la matière semi-conductrice du type p sont homoépitaxiaux. 40 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 69 42779 2034715 qu'une couche de métal constituant un plan de masse électrique est placée sous la couche de matière isolante formant substrat. 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second métaux sont déposés sur.la matière semi- 5 conductrice du type p par microphotolithographie. 14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second métal est dopé par de l'étain en concentration maximale, c'est-à-dire à capacité maximale de solubilité. 15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 le premier métal est du zinc, de l'argent, du cadmium ou de l'in- dium. 16. Procédé de fabrication de diodes tunnel hétéroépitaxiales à partir d'une pastille comprenant une couche de matière isolante formant substrat "et une couche de matière semi-conductrice du type 15 p, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une mince pellicule de matière diélectrique, qui est de l'oxyde ou du nitrure de silicium, sur la couche de matière semi-conductrice du type p, à enlever une partie de la pellicule de matière diélectrique de façon à mettre à nu une certaine surface de la matière semi- 20 conductrice du type p, à allier un premier métal à ladite surface à nu de la matière semi-conductrice du type p, à enlever 'une seconde partie de ladite pellicule de matière diélectrique de façon à mettre à nu une seconde surface de la matière semi-conductrice du type p, et à allier un second métal à ladite seconde surface à 25 nu de la matière semi-conductrice du type p. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la diode tunnel réalisée est homoépitaxiale. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le premier métal et le' second métal sont déposés sur la mince pel- 30 licule diélectrique par microphotolithographie. 19. Diode tunnel hétéroépitaxîale monolithique pour hyperfréquences, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de matière diélectrique formant substrat, un segment de matière semi—conductrice du type p disposé sur le substrat diélectrique, une région 35 en un premier métal en contact intime avec ledit segment de matière semi-conductrice du type p, une région de matière semi-conductrice du type n, une région en un second métal qui est en contact intime avec ladite région de matière semi-conductrice du type n mais qui n' est pas en contact avec le premier métal. 40 20. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce 69 42779 15 2034715 qu'elle comprend1 vin plan métallique de masse qui est en contact intime avec le substrat diélectrique mais qui n'est pas en contact avec aucun autre métal ni avec aucune matière semi-conductrice, 21. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce 5 qu'elle comprend un conducteur fixé à ladite région constituée par ledit premier métal, et un conducteur fixé à la région constituée par le second métal. 22. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce que la matière diélectrique du substrat est de 1'alumine,de l'oxyde 10 de béryllium ou du saphir. 23. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce que la matière semi-conductrice du type p est de l*arséniure de gallium dégénéré. 24. Diode selon la revendication 23, caractérisée en ce que 15 l'arséniure de gallium dégénéré est dopé par du zinc. 25. Diode selon la revendication 24, caractérisée en ce que l'arséniure de gallium dégénéré est dopé en une concentration en atomes accepteurs de 2 x lO^/cm^. 26. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce que 20 ladite région constituée par le premier métal est constituée par du zinc, de l'argent, du cadmium ou de l'indium. 27. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce que ledit segment de matière semi-conductrice du type p a une épaisseur comprise entre 1 micron et 25 microns. 25 28. Diode selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle est homoépitaxiale. 29. Diode à effet tunnel monolithique hétéroépitaxiale, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de matière diélectrique formant substrat, une mince pellicule diélectrique disposée 30 sur la couche de matière diélectrique formant substrat et en contact intime avec celle-ci, une région en un premier métal qui est en contact intime avec la couche de matière semi-conductrice du type p, une région en une matière semi-conductrice du type n, et une région en ion second métal qui est en contact intime avec la- 35 dite région de matière semi-conductrice du type n mais qui n'est pas en contact avec ladite région en un premier métal. 30. Diode selon la revendication 29, caractérisée en ce qu'elle comprend un plan métallique de masse qui est en contact intime avec le substrat diélectrique mais qui n'est en contact 40 avec aucun autre métal ni avec la matière semi-conductrice. 69 42779 16 2034715 31. Diode selon la revendication 29, caractérisée en ce qu'elle comprend une connexion électrique fixée à la première région en métal et une connexion électrique fixée à la seconde région en métal. 5 32. Diode selon la revendication 29* caractérisée en ce que le substrat diélectrique est constitué par de l'alumine, de l'oxyde de béryllium ou du saphir. 33» Diode selon la revendication 29, caractérisée en ce que la matière semi-conductrice du type p est de l'arséniure de gal-10 lium dégénérée. 34. Diode selon la revendication 33, caractérisée en ce que de l'arséniure de gallium dégénéré est dopé par du zinc. 35. Diode selon la revendication 34, caractérisée en ce que l'arséniure de gallium dégénéré est dopé par des atomes accep- 15. teurs en concentration de 2 x 101^/cm-^. 36. Diode.selon la revendication 29, caractérisée en ce que ladite région en un premier métal est constituée par du zinc, de l'argent, du cadmium ou de l'indium. 37. Diode selon la revendication 29, caractérisée en ce que 20 la couche de matière semi-conductrice du type p a une épaisseur comprise entre 1 et 25 microns. 38. Diode selon la revendication 29, caractérisée en ce qu'elle est homoépitaxiale.