Brevet FR2044621A1 — publié le 19710226

Le présent brevet a pour objet une nouvelle structure de magne- torésistance. On désigne sous le nom de magnétorésistance, un composant électronique dont la résistance varie en fonctipn du champ magnétique dans lequel ledit composant se trouve placé. La magnétorésistance se compose dtun corps, réalisé en matériau semi-conducteur approprié, et de deux fils de connexion. Différentes structures de magnétordsistance sont connues parmi celles-ci, les plus simples ont un corps semi-conducteur, de forme parallélépipédique, sur lequel les fils de connexions sont soudés sur les deux faces opposees, les plus distantes l'une de 1' autre0 Dans une telle structure prennent naissance des tensions de Hall qui sont nuisibles à la variation de la magnétorésistance; il est alors possible de eourt-circuiter ces tensions de Hall par de fines bandes métalliques équipotentielles, mais celles-ci nuisent égale nit à la qualité de la magnétorésistance. Une autre structure connue, dite de Corbino, selon laquelle la "gnétorésistance est constituée par un disque plan usinez dans un matériau semi-conducteur, sur lequel sont fixés les deux fils de connexion, l'un, ponctuellement, au point central et 11 autre, linéairenient, sur la circonférence, ne donné pas naissance à des tensions de Hall, mais présente l'inconvénient d'avoir une résine tance faible en présence d'un champ magnétique nul. La nouvelle structure selon l'invention remédie aux inconvénients présentés par les structures connues décrites ci-dessus. Cette nouvelle structure est caractérisée par le fait que le matériau semi-conducteur constituant le corps de la magnétorésistance est disposé, d'une part, en bandes de faibles épaisseurs suivant un certain nombre de rayons nniformément répartis à llintérieur d'un cercle principal et, autre part, en bandelettes recouvertes de matériau conducteur, mettant aux mimes potentiels les bords en regard des bandes radiales voisines. Cette nouvelle-structure selon l'invention a été réalisée, à titre d'exemple, en utilisant l'antimoniure d'indium pour constituer le corps de la magnétorésistance, et le métal approprié, par exemple l'indium, pour réaliser les courts-circuits, en matériau conducteur recouvrant les bandelettes semi-conductrices réunissant les bandes radiales. Les résultats aluni obtenus sont très satisfaisants. A titre d'exemple non limitatif, une magnétorésistance construite d'après la structure nouvelle selon l'invention, et se présentant sous la forme d'un disque mince de quinze millimètres de diamètre, a une résistance de 50 ohms, en l'absence de champ magnétique, et une résistance 10 fois plus grande en présence d'un champ magnétique de 5000 oersteds La nouvelle structure selon l'invention sera mieux comprise en se reportant aux figures annexées à la description suivante. La figure 1 représente deux structures connues, de magnétoré résistance0 La figure 2 représente la structure selon l'invention d'une magnétorésistance. La figure 3 représente le tracé de quelques films utilisés pour la technologie des magnétorésistances dont la structure est celle faisant l'objet de la présente invention La figure 1-a représente la vue de face cl'une. magnétorésis- tance dont le corps semi-conducteur 1 est en forme ae parallélpi- pède rectangles Les faces opposées 2 et 3 sont recouvertes d'un élément conducteur sur lequel sont soudés les deux fils de. connexion 4 et 5. De fines bandes métalliquee 6 court-circuitent les tensiens de Hall qui prennent naissance entre les faces. opp9sées 7 et 8 du semi-conducteur 1 lorsque celui-ci est placé dans un champ magnétique. La figure 1-b représente la vue de face d'une agnétorésistance dont le corps semi-conducteur 10 est un disque plan mince et dont les fils de connexion 11 et 12 sont soudés respectivement sur la circonférence extérieure 13, rendue équipotentielle par un dépit métallique conducteur, et au centre 14 dudit disque 10. Cette structure est celle connue sous le nom de disque de, Corbin. La figure 2-a représente une magnétorésistance réalisée selon la présente invention Des bandes de matériau semi-conducteur 20 sont disposées suivant des rayons répartis dans un cercle et sont réunies par une couronne semi-conductrice externe 21, et des bandelettes semi-conductrices telles que 26. Les fils de connexion sont fixés, comme dans le modèle précédent, illustré par la figure 1-b, l'un 22 sur la circonférence externe 23 de la magnétorésistance, l'autre 24 au centre de celle-ci 25. De plus, des couches métalliques recouvrent les bandelettes,. telles que 26, ainsi que la couronne 21, et mettent aux.mSmes potentiels électriques les points correspondants des cotés en regard des bandes radiales jointives, telles que 20. Cette figure 2-a n'est donnée qu(à titre d'exemple de la, réalisation d'une magnétorésistance selon l'invention. il est bien évident que l'on ne sort pas du cadre de l'invention en modifiant le nombre et la forme des bandes radiales, telles que 20, ou le nombre et la forme des bandelettes métallisées, telles que 260 La figure 2-b est un autre exemple de réalisation d'une magnétorésistance selon l'invention0 Sur cette figure 2-b, d'une part, les bandes radiales 20 vont en s'amenuisant vers le centre de la magnétorésistance, ce qui a pour effet d'augmenter la résistance de ladite magnétoresistance en l'absence de champ magnétique, et d'autre part, les bandelettes métallisées 26, court-circuitant les faces en regard desdites bandes radiales, sont des portions de couronnes circulaires. La figure 3 montre quatre films utilisés dans la fabrication, au moyen de procédés de photogravure, d'une magnétorésistance selon l'invention. Sur un disque d'antimoniure d'indium, pris à titre d'exemple, de 14 n de diamètre et de 30 microns d'épaisseur, on dispose une résine photosensible négative. Cette résine photosensible est in isolée à travers le film représenté par la figure 3-a, de telle sorte que, après attaque obimique, il ne subsiste du disque d'antimoniure d'indium que les parties représentées en blanc sur la fi gur 3-a soit les bandes radiales, la couronne externe et des portions de couronnes internes réunissant les bandes radiales. Après avoir débarrassé l'antimoniure d'indium restant, de la résine le protégeant, celui-ci est recouvert d'une couche d'indium0 Une seconde opération de photogravure, faite à l'aide du cliché représenté par la figure 3-b, permet de ne laisser la couche d'indium que sur lesdites portions de couronnes internes, sur la couronne externe, et sur le centre de la future magnétorésistance; clest-à-dire que seules les parties en blanc de la figure 3-b sont recouvertes du métal choisi. La magnétorésistance, après nettoyage, est à nouveau recouverte entièrement par une résine photosensible. Cette résine est insolée avec le cliché représenté par la figure 3-c. Ce cliché se présentant simplement avec un petit point noir central de 400 microns, seul l'indium du centre de la magnétorésistance est mis à nu, la couche de résine restant définitivement sur la magnétorésistance. La dernière opération consiste à métalliser au moyen d'un masque obtenu à partir du cliché représenté par la figure 3-d, au-dessus de cette couche de résine, une ligne radiale assurant la continuité électrique du centre du disque à un point isolé sur lequel sera soudé l'un des fils de connexion, tandis que l'autre est soudé en un point de la couronne externe précédemment métallisée. Les magnétorésistances structurées selon l'invention sont susceptibles d'avoir de nombreuses utilisations. A titre d'exemple, elles sont particulièrement bien adaptees à la réalisation de potentiomètres sans contact, d'atténuateurs variables et de codeurs pour système à Moaulation par Impulsions Codées. REVENDICATION Structure nouvelle de magnétorésistance, composée à partir dlun matériau semi-conducteur dont la résistance varie en fonction du champ magnétique dans lequel il se trouve placé, et caractérisée en ce que ledit matériau semi-conducteur est réparti, d'une part, suivant des bandes radiales et une couronne externe réunissant les extrémités de ces bandes, et d'autre part, suivant des bandelettes métallisées réunissant les points correspondants des cotés en regard des bandes radiales voisines, ces points étant ainsi mis à des potentiels électriques égaux deux à deux. Les deux fils de connessn sont, dans la structure selon l'invention, fixés de façon connue, l'un au centre et 1' autre sur la circonférence externe de la magne- torésistance.