Brevet FR2064162A1 — publié le 19710716

i 2064162 l'invention concerne un circuit électrique utilisant un dispositif s emi-conducteur, et plus particulièrement un nouveau circuit semi-conducteur présentant une caractéristique d'impédance négative. 5 On a proposé jusqu'à présent diffé rents dispositifs ou circuits semi-conducteurs possédant une caractéristique de résistance négative, comme, par exemples un dispositif en forme de S. le circuit semi-conducteur à résis-10 tance négative suivant Ieinvention est construit d'une façon tout à fait différente des circuits classiques et présente une nouvelle caractéristique de résistance négative basée sur de nouveaux principes de fonctionnement. Cette nouvelle caractéristique de résistance négative devrait connaître une très large utilisation dans des 15 domaines inconnus. Un objet de la présente invention est de fournir un. nouveau circuit éléetrique présentant une nouvelle caractéristique d'impédance négative. Un autre objet de l'invention est de 20 fournir un nouveau circuit électrique utilisant un dispositif semiconducteur suivant une nouvelle construction et assurant un nouveau fonctionnement en présentant une caractéristique d'impédance négative, Dcautres objets, caractéristiques et 25 avantages de la présente invention ressortent de la description ci-après en liaison avec les dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des schémas de connexion montrant des exemples d'un circuit semi-conducteur à résistance négative suivant l'invention utilisant un dispositif 30 semi-conducteur montré schématiquement à une échelle agrandie. - la figure 3 est une courbe mon= trant la caractéristique tension=intensité. - les figures 4A et 4B sont des diagrammes schématiques montrant la composition de la bande d'éner- 35 gie des dispositifs semi-conducteurs représentés dans les figures 1 et 2 pour en expliquer le fonctionnement. - les figures 5 et 6 sont des schémas de connexion semblables aux figures 1 et 2 montrant des variantes du circuit semi-conducteur à résistance négative suivant l'in- 40 vention» 70 36043 2 2064162 - la figure 7 est me courbe montrant la caractéristique tension-intensité du circuit semi-conduc-teur de la figure 6, - les figures 8 et 9 sont respectif 5 vement une vue en plan agrandied°un exemple de dispositif semi-con- ducteur utilisé dans le circuit suivant 1°invention et une vue en section transversale agrandie prise le long de la ligne X-X dans la figure 8. - la figure 10 montre un diagramme 10 de fonctionnement d'un exemple d'un procédé de fabrication de dispositif semi-conducteuro Leinvention est décrite ci-après en détail9 en se référant aux dessins dans lesquels les lettres de référence SR. indiquetdcune façon générale un circuit semi-conducteur 15 à résistance négative,, Dans la présente invention, les quatre régions d'électrodes 1 à 4 sont formés dans une couche inférieure semi-conductrice S en étant exposées à l'une des surfaces de la couche comme indiqué dans les figures 1 et 2. 20 La couche inférieure semi-conductri ce S peut être formée de silicium,, de germanium;, d'un composé intermétallique ou analogueo En outre, la couche semi-conductrice S est d*un type de conductivité donné„ par exemple de conductivité de typeTC t ayant une concentration d'impureté inférieure à 10^ ato-25 mes/cm3 environ0 La première région d? électrode 1 est formée de façon à pouvoir injecter efficacement des porteurs d'une polarité, par exemple des trous dans la ûouche inférieure S. Pour cela, une région d'impureté du type P, qui est du même type de 30 conductivité que celle de la couche S mais qui possède une concentration d8impureté suffisamment supérieure à celle de la couche S, est formée par exemple par le procédé de diffusion de façon à former une jonction du type P-TC . Une couche métallique d'électrode Ml est déposée sur la région D1 de manière ohmique. 35 La région de la deuxième électrode 2 est formée à un endroit espacé d'une distance prédéterminée g de la région de la première électrode 1 en relation opposée à cette dernière. La région de la deuxième électrode 2 est formée de façon à pouvoir injecter dans la couche S des porteurs de la polarité op-40 posée à ceux injectés à partir de la légion de la première électro 70 36043 3 2064162 de 1s à savoir des électrons dans le présent exemple» Une région d®impureté D2 de type N, dont le type de condutivité est opposé à celui de la couche semi-conductrice S et qui a une concentration d'impureté suffisamment supérieure à celle de la couche S, est for-5 mée à la région 2 de la deuxième électrode, par exemple par diffusion 9 de façon à former une jonction J2,,TG ~ÏT0 Une couche métallique d'électrode M2 est déposée sur la région D2 de manière ohmique® Il est préférable que la distance^ 12 entre les régions 1 et 2 de la première et de la deuxième électrodes soit supérieure à la dis-10 tance de diffusion des porteurs injectés à partir des deux régions d"électrodes 1 et 2„ La troisième région d'électrode 3 possède une jonction de diode J3 et est adaptée de façon à pouvoir capter efficacement les porteurs injectés de la première et de 15 la deuxième régions d'électrode 1 ou 2 lorsqu'elle est maintenue dans la condition de polarisation inverse par rapport à la couche S0 Pour cela, la troisième région d'électrode 3 est placée près de la première ou de la deuxième région d'électrode 1 ou 2 et les distances^^ et Jb'2'5 entre la troisième région d 11 électrode 3 et les 20 première et deuxième régionsd0 électrode 1 et 2 sont choisies de telle sorte que -&"13^^*12 et ^23^ $"12o En outre, la troisième région-d5électrode 3 est conçue de telle sorte que lorsqu'elle se trouve dans la condition de polarisation inverse par rapport à la couche Ss à savoir lorsque la jonction J3 est dans une condition de 25 polarisation inverseune couche d'arrêt peut s'étendre largement vers l'extérieur, à savoir dans la couche inférieure S. Dans les exemples indiqués dans les figures 1 et 2„ la troisième région d'électrode 3 est utilisée pour capter les trous injectés à partir de la première région d'élec-30 trode 19 et dans ce cas, une r égion d 8 impureté D3 du type P du même type de conductivité que celui de la région D1 de la première région d'électrode 1 et présentant une haute concentration d'impureté est formée par le procédé de diffusion ou analogue, de façon à former une jonction J3 de type P-TC et une couche métallique d'électro-35 de M3 est déposée sur la région D3 de manière ohmique» La quatrième région d'électrode 4 présente une jonction de diode J4 et est adaptée pour capter les porteurs de polarité opposée ou de même polarité que celle des porteurs captés par la troisième région d'électrode 3. Pour cela, une 40 région de haute concentration d'impureté D4 du type N est formée 70 36043 4 2064162 par un procédé de diffusion ou analogue„ comme indiqué dans la figure 1 j, ou bien une région de haute concentration d'impureté D4 de type P du même type de conductivité que celui de la région D3 de la troisième région-d'électrode 3 est formée par le procédé de 5 diffusion ou analogue^ comme représenté dans la figure 2 et une couche métallique d? électrode M4 est déposée sur la région D4 de ma-nière ohmiquee — ■ Les troisième et quatrième régions d'électrode 3 et 4 sont situées sur les deux côtés d'un parcours 10 de courant entre les première et deuxième régions d'électrodes 1 et 20 Dans ce cas,, les troisième et quatrième régions d'électrodes 3 et 4 sont disposées en se faisant face sur les deux côtés d'un parc-ours de courant LM (indiqué ci-après comme le parcours principal de courant) ayant une transversale de grande intensité» Les 15 deux régions d'électrodes 3 et 4 sont placées sur une ligne traversant le parcours de courant LM avec un angle d'environ 90° et à des endroits situés pratiquement à des distances égales du parcours LM, c'est-à-dire disposées pratiquement de façon symétrique entre eux par rapport au parcours LMa 20 Dans le cas où la quatrième région d'électrode 4 est adaptée pour capter les porteurs de polarité opposée à ceux réunis par la troisième région d'électrode 39 la quatrième région d'électrode 4 est reliée électriquement par exemple à la première région d'électrode "\ s comme indiqué dans la figu= 25 re 10 D'autre part 9 'lorsque la quatrième région d'électrode 4 doit collecter les porteurs de la même polarité que ceux captés par la troisième région d'électrode 3 s la quatrième région d ' électrode 4 est reliée par exemple à la troisième région d'électrode 3P comme représenté dans la figure 20 30 Ensuite9 des bornes t sortent des première et deuxième régions d'électrode 1 et 2 et une source d'éner= gie de commande de courant continu E est reliée entre la troisième et la deuxième régions d® électrode 3 et 2P de telle sorte que l'électrode négative de la source d'énergie E est reliée à la troisième 35 région d'électrode 3 s, ce qui place la troisième région d'électrode 3 en condition de polarisation inverse par rapport à la couche S. Avec une telle disposition^ lorsque la tension de la source d'énergie E est supérieure à une certaine valeur et qu'on applique une tension directe V entre les bornes 40 t9 à savoir entre la première et la deuxième régions d'électrodes 1 70 36043 5 2064162 et 2S de telle sorte que la première région d'électrode 1 devient positive par rapport à la deuxième régiond "électrode 29 la caractéristique de sortie de la tension V par rapport à l'intensité I du circuit semi-conducteur SR est une caractéristique de résistance 5 négative„ comme indiqué dans la figure 3o Ainsi3 le circuit semi« conducteur à résistance négative SR suivant 1"invention9 présente la caractéristique de résistance négative„ qui est cependant bien différente de celle d'un dispositif semi-conducteur de résistance négative existant9 par exemple un thyristor9 ainsi quc il ressort de 10 la courbe de la caractéristique de la figure 3o La courbe de la ca La raison pour laquelle le circuit semi-conducteur à résistance négative SR suivant 1°invention présente une caractéristique de sortie telle que celle décrite ci~des= sus résulte du fonctionnement ci-après<> 20 La description ci~après est donnée pour le circuit SR de la construction représentée dans la figure 10 Dans la figure 4A on indique par des lignes ininterrompues la composition de la bande d11 énergie de la couche S en section trans= versale le long de la ligne d0 alignement des troisième et quatrième 25 régions d0électrodes 3 et 4 traversant le parcours de courant LM entre la première et la deuxième régions d"électrodes 1 et 2, lors= qu'on applique une tension de polarisation inverse entre la seconde et la troisième régions d'électrodes 2 et 3« Dans la figure 4Ay des lignes en chaîne indique le niveau de Fermi et des croix et des 30 traits en cercles indiquent la distribution de concentration des trous et des électrons» Dans ces conditionss la concentra» tion d'impureté de la couche S est remarquablement inférieure à celle de. la région D3 et D49 de sorte que les couches d'arrêt s°é~ 35 tendent dans la couche S à des épaisseurs d3 et d4 autour de la troisième et de la quatrième régions D3 et D4° En conséquences lors~ que la tension directe V appliquée entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 2 augmente dans ces conditions,, même si les trous sont injectés dans la couche S à partir de la première 40 région d'électrode 15 les trous injectés sont captés par la troi 70 36043 6 2064162 sième région d®électrode 3° D®autre part9 la distribution de potentiel dans la r égion TC- autour de la deuxième région d 0 électrode 2 est produite par la tension appliquée à la troisième région d"électrode 3 pour fournir une polarisation inverse à la jonction 5 J2 formée entre la région TC et la deuxième région d5 électrode 2„ de sorte que pratiquement aucun électron n'est injecté dans la cou-che S à partir de la. deuxième région d'électrode 2„ En conséquence^ la migration de porteurs s'effectue peu entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 2S et par conséquent 1"impédance 10 entre ces régions est grande^ c'est~à=dire le courant I passe peu entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 2, comme indiqué par la région 51 de la couche'5. Dans ces conditions9 me nouvelle augmentation de la tension V provoque une augmentation des trous 15 injectés à partir de la première région d'électrode 19 de telle sorte que tous les trous ne peuvent pas être captés par la troisième région d'électrode 3 pour augmenter la concentration des trous dans la couche S„ D'autre part9 le potentiel de la région TC au-tour de la deuxième région d'électrode 2 augmente également avec 20 l'augmentation de la tension Y de la première région d?électrode 1 et là jonction J2 est polarisée dans le sens de conduction, de sorte que les électrons sont injectés' dans la couche S à partir de la deuxième région d®électrode 2„ de façon à compenser la concentration des électrons avec celle des trous basés sur la condition de 25 neutralisation des charges d°espace0 II en résulte qu'il se produit line modulation de conductivité„ de façon à diminuer l'impédance entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 29 provoquant ainsi un passage d'un courant important9 comme indiqué par la région 511 de la courbe 5» Dans ce cas9 l'influence de l'effet de 30 captage de trous est importante dans la zone voisine de la jonction J3 de la troisième région d'électrode 39 et en conséquence^ la concentration des trous présente un gradient tel qu'elle diminue au fur et à mesure qu'on approche de la jonction J3o D'autre part;, les électrons tendent à diffuser dans larégion D3 de la troisième 35 région d®électrode 39 de façon à présenter un gradient de concentration correspondant à celui des trous basés sur la condition de neutralisation des charges d'espace mais la jonction J3 sert de barrière aux électrons9 de sorte que les électrons ne peuvent pas émigrer dans la région D3- C'est pourquoi un courant de migration électro-40 nique est produit qui est égal mais de sens opposé à un courant de 70 36043 7 2064162 diffusion» Pour produire le courant de migration, il faut produire dans la région Tù le champ appelé incorporé qui est dans le sens des aiguilles d'une montre dans la figure 4A. Etant donné que ce champ est produit dans une direction qui diminue la polarisation 5 inverse appliquée à la jonction J3» comme indiqué par des lignes en tirets dans la figure 4a, la couche d'arrêt de la jonction J3 se rétrécit de façon à réduire son épaisseur initiale de d3 à d'3. En même temps, on produit un gradient de concentration tel que la concentration des électrons diminue au fur et à mesure qu'on approche 10 de la j onction J4 de la quatrième région d 'électrode 4 9 étant don-né que l'effet de captage d'électrons est important dans le voisinage de la jonction J4o En conséquence, les trous ont tendance à diffuser dans la région D4 de la quatrième région d'électrode 4S de façon à présenter vin gradient de concentration qui diminue au 15 fur et à mesure qu'on approche de la jonction J4 et correspondant au gradient de concentration des électrons basés sur la condition de neutralisation des charges d'espace, mais la jonction J4 sert de barrière aux trous, et c'est pourquoi les trous ne peuvent diffuser dans la région B4. En conséquence, un courant de migration 20 de trous se produit et est égal mais de sens opposé au courant de diffusion. Pour permettre la production de ce courant de migration, il faut produire dans la régionTC de la couche S un champ incorporé qui est dans le sens des aiguilles d'une montre dans la figure 4A et ce champ est produit dans une direction qui diminue la polarisa-25 tion inverse de la jonction J4, de sorte que la couche d'arrêt se rétrécit de façon à réduire son épaisseur initiale d4 à d®4. lorsque les couches d'arrêt des troisième et quatrième jonctions J3 et J4 ont rétréci de cette façon, les effets de captage des trous et des électrons injectés à 30 partir de la première et de la deuxième région d'électrodes 1 et 2 diminuent. C'est pourquoi les gradients de concentration des trous et des électrons dans la région "ffc augmentent encore, et le rétré» cissement des couches d'arrêt des jonctions J3 et J4 devient remarquable. Avec un tel fonctionnement à réaction positive, le circuit 35 semi-conducteur présente une caractéristique de résistance négative, tel qu'indiqué par les régions 5N de la courbe 5. lorsque les régions d'arrêt des jonctions J3 et J4 ont beaucoup rétréci de façon à perdre presque leurs effets de captage de porteurs, on peut considérer comme pra-40 tiquement inexistantes les troisième et quatrième régions d'élec- 70 36043 8 2064162 trodes 3 et 4P et dans ce casp le circuit semi-conducteur présente une caractéristique comme celle indiquée par la région 5III de la courbe 5 qui est la caractéristique d'une diode de type à double injection utilisant la première et la deuxième régions d'électrodes 5 1 et 2, Lorsqu'augmente la tension négative appliquée à la troisième région d'électrode 39 l'expansion initiale de la couche d'arrêt de la jonction J3 augmente de telle sorte que la modulation de conductivité peut s'effectuer difficilement et la 10 caractéristique de résistance négative est difficile à produire à moins qu'on fasse passer un courant plus intense, comme indiqué par les courbes 6 et 7. La description ci-dessus9 faite en liaison avec la figure 4A est donnée pour le circuit semi-conduc-15 teur SR à résistance négative suivant l'invention,, Au cas où les régions D3 et D4 de la troisième et de la quatrième régions d'élec-trodes 3 et 4 sont toutes les deux des régions de type P pour capter les trous comme montré dans la figure 29 la disposition de la bande d'énergie le long de la ligne d'alignement des troisième et 20 quatrième régions d'électrode 3 et 4 traversant le parcours de cou-rant LM entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 2 est celle indiquée par les lignes ininterrompues dans la figure 4B. Avec une augmentation de la tension le circuit semi-conducteur SR présente la caractéristique indiquée par la région 5 I de la 25 courbe 5 comme décrit précédemment dans ce cas„ également, puisque la concentration de porteurs dans la région fî? est maintenue assez basse au commencement par l'effet de captage avec les jonctions J3 et J4« Lorsque la tension V augmente davantage s la concentration de porteurs dans la région TC augmente comme décrit plus haut, de fa-30 çon à diminuer l'impédance entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 2 fournissant ainsi une caractéristique indiquée par la région 511 de la courbe 5. Dans ce cas, la concentration des trous dans le voisinage des jonctions J3 et J4 diminue par le capta-= ge des trous avec les jonctions J3 et J49 de sorte qu'on obtient un 35 gradient de concentration indiqué par les croix dans les cercles. Il en résulte qu'un champ incorporé est produit de même que décrit précédemment et la disposition de la bande d'énergie varie comme indiqué par les lignes en tirets et les couches d'arrêt des jonctions J3 et J4 se rétrécissent jusqu'à réduire leur largeur initia-40 le d3 et d4 à d'3 et d'4 et diminuer leurs effets de captage de 70 36043 9 2064162 porteurs de façon à provoquer une augmentation dans les concentrations d'électrons et de trous, ce qui fait rétrécir les couches d'arrêt d'une manière de réaction positive, ainsi que c'est le cas pour le circuit SR de la disposition de la figure 1, de façon à 5 fournir des caractéristiques comme celles indiquées par les régions 5N et 5III de la courbe 5. Bien que la description ci-dessus ait été effectuée en liaison avec le cas où on applique une tension négative à la troisième région d'électrode 3, la tension utilisée 10 n'a pas toujours besoin d'être spécifiquement limitée à une tension négative dans la mesure où elle peut appliquer une polarisation inverse à la jonction J3 de la troisième région d'électrode 3. Par exemple9 lorsque la tension de la source d'énergie E est égale à zéro Volt, c'est-à-dire lorsque les deuxième et troisième régions 15 d'électrode 2 et 3 sont court-circuitées,, une polarisation inverse est appliquée à la troisième région d'électrode 3 essentiellement , et en conséquence on produit la caractéristique de résistance négative o Dans les exemples des figures 1 et 20 2, la source d'énergie E est reliée entre la deuxième et la troisième régions d'électrode 2 et 3S mais la source d'énergie E peut être reliée entre la première et la troisième régions d'électrode 1 et 3, de telle sorte que l'électrode positive de la source d'énergie est reliée à la première région d'électrode 1. 25 En outre? dans les exemples des figures 1 et 2 la troisième région d'électrode 3 sert à capter les trous injectés de la première région d'électrode 1, mais la troisième région d'électrode 3 peut être adaptée pour capter les électrons injectés de la deuxième région d'électrode 2, comme indiqué 30 dans la figure 5. Dans la figure 5, la quatrième région d'électrode 4 sert également à capter les électrons, et dans ce cas également, il se présente une caractéristique semblable de résistance négative. Dans ce cas, la couche S peut être formée d'une faible concentration d'impureté de type N, à savoir un semi-conducteur de type )) . 35 le fonctionnement du circuit semi-conducteur dans ce cas découle de celui du circuit semi-conducteur SR suivant l'invention et d'après la disposition de la figure 2 avec les polarités inversées, de telle sorte qu'il ne sera pas donné de description nouvelle par raison de brièveté. 40 Dans les exemples précédents, la 70 36043 10 2064162 caractéristique de résistance négative est obtenue en appliquant la tension prédéterminée Vg à la troisième région d'électrode 3, à savoir au moyen d'un réglage de tension mais la sortie de la caractéristique négative peut être dérivée des bornes t en appliquant 5 un courant à la troisième région d'électrode 3 ou par le soi-disant réglage de courante En référence à la figure 6S il sera donné une description de l'application du réglage de courant au circuit semiconducteur SE. suivant l'invention indiqué dans la figure 1. Les éléments semblables à ceux de la figure 1 sont marqués avec les mê-10 mes numéros de référence et les mêmes lettres et ne seront pas décrits par mesure de brièveté. Commè il est montré dans la figure 6, un transistor Tr servant comme source de courant permanent est relié entre la troisième et la deuxième région d'électrode 3 et 2. 15 La tension de la source de courant E^ reliée entre la base et 1' émetteur du transistor Tr ou la source d'énergie E2 reliée au collecteur du transistor Tr change de façon à faire varier le courant passant par la troisième région d'électrode 3. Une caractéristique de résistance négativet telle que celle indiquée par la courbe 8 20 dans la figure 7s apparait entre la tension directe V qui rend la première région d'électrode 1 positive par rapport à la deuxième région d'électrode 2 et le courant I. Le fonctionnement pour le réglage du courant passant dans la troisième région d'électrode 3 doit être 25 considéré comme résultant du phénomène suivante Dans ce cas également 9 lorsque la troisième région d'électrode 3 est maintenue dans la condition de polarisation inversep il se forme une couche d'arrêt autour de la troisième région d'électrode 39 de sorte que les trous injectés de la première région d'électrode 1 sont pour la 30 plupart captés par la troisième électrode 3 dans la zone où la tension V est faible9 comme c'est le cas avec le réglage de la tension. En conséquence9 la courbe de la caractéristique présente la première région stable 81 indiquée dans la figure 7. Cependants une nouvelle augmentation 35 de la tension V augmente les concentrations des électrons et des trous5 comme décrit précédemment» Il en résulte une modulation de conductivité et l'impédance entre la première et la deuxième région d'électrode 1 et 2 est abaissée„ de façon à augmenter le courant s'écoulant entre elles. Ainsi, la courbe de la caractéristique se 40 déplace vers la deuxième région stable 811 indiquée dans la figure 7. • 70 36043 n 2064162 D'autre part5 des gradients de concentration des électrons et des trous se forment entre la troisième et la quatrième régions d»électrode, de la même façon que décrit précédemment et par les champs incorporés dus à ce3 gradients de 5 concentrations les couches d'arrêt autour des troisième et quatrième régions d'électrodes 3 et 4 se rétrécissent» Dans ce cas, le courant le dérivé de la première région d11 électrode 1 à la troisième région d'électrode 3 est donné par le = «£ I (et étant le taux de dérivation) et décroit avec le rétrécissement de la couche d'ar-10 rêt, mais le taux d'augmentation de I est supérieur au taux de diminution de 06 p de sorte que le augmente» le courant le tend par conséquent à augmenter, mais puisque la source de courant permanent est reliée à la troisième région d" électrode 3 et sert à rendre le courant le permanent, la couche d'arrêt autour de la troisième ré-15 gion d'électrode 3 se rétrécit beaucoup» Ainsi, le parcours de courant 1M entre la première et la deuxième régions d"électrode 1 et 2 est peu affecté par les troisième et quatrième régions d'électrode 3 et 4, spécialement par la troisième région d'électrode 3 et la caractéristique se déplace vers la troisième région stable 20 8III à travers la région de résistance négative 8ÏÏ. Dans ce cas, la tension de la troisième région d' électrode 3 se rapproche de celle de la région TE' autour de la région 3 en raison du rétrécissement de la couche d'arrêt autour de la troisième région d'électrode 3. la jonction J3 25 de la troisième région d'électrode 3 s'étend le long du parcours de courant 1M entre la première et la deuxième régions d'électrode 1 et 2 dans la région 7^ , de telle sorte que la partie de la jonction J3 en face de la deuxième région d'électrode 2 est polarisée dans le sens de conduction» les trous s'écoulent dans la région 30 à partir de la partie polarisée dans le sens de conduction, les trous injectés de la première région d'électrode 1 s'écoulent dans la troisième région d'électrode 3 et en sortent pour entrer dans la région Tt- . En conséquence, dans le cas d'un réglage de courant, la modulation de conductivité devient également difficile à se pro-35 duire avec une augmentation de la valeur du courant prédéterminé le passant dans la troisième région d'électrode 3, de sorte que la caractéristique de résistance négative varie comme indiqué par les courbes 9 et 10 avec le courant le, mais la caractéristique dans la troisième région stable ne change pas. Bien que la description 40 ci-dessus soit donnée dans le cas de réglage de tension et de ré- 70 36043 12 2064162 glage d'intensité séparés, on peut également effectuer le réglage de tension et le réglage d'intensité simultanément en reliant me résistance en série avec la source d'énergie E dans la figure 1p bien que non représentée, et en choisissant la valeur de résistance 5 et la tension de la source d'énergie E0 Dans les exemples précédents, la source d'énergie E ou le transistor Tr servant de source de courant continu est relié uniquement à la troisième région d'électrode 3» mais la source d'énergie E ou le transistor Tr peuvent être connec~ 10 tés à la quatrième région d'électrode 4. le circuit semi-conducteur SR suivant l'invention peut être réalisé de'la façon suivante. Comme indiqué dans les figures 8 et 9, on dispose les troisième et quatrième régions d'électrode 3 et 4 en forme d'arc sur la couche S concen-15 triquement autour de la première région d'électrode 1 et la deu-xième région deélectrode 2 de configuration circulaire est disposée sur le côté extérieur de la troisième et de la quatrième régions d'électrode 3 et 4. En outre, il est préférable que la couche S soit suffisamment mince et il est préférable que les régions D1 et 20 D2 de la première et de la deuxième région d'électrode 1 et 2 pré» sentent me épaisseur égale à celle de la couche S. Dans l'exemple indiqué les épaisseurs des régions D3 et D4 de la troisième et de la quatrième régions d'électrode 3 et 4 sont choisies de façon à être égales à celle de la couche S. le numéro de référence 11 indi-25 que me couche isolante, comme par exemple de bioxyde de silicium recouvrant la surface de la couche S et dans la pratique, les régions D1 à D4 sont réalisées par diffusion sélective à travers la couche isolante 11 utilisée comme masque. En outre, la couche isolante 11 présente des fenêtres à travers lesquelles sont déposées 30 respectivement les électrodes Ml à M4 sur les régions D1 à D4, de façon ohmique. Au cas où la couche S est très min-ce, la couche S ne présente pas de résistance mécanique suffisante et en conséquence, me couche de renforcement 12, par exemple d'un 35 semi-conducteur polycristallin est fixée au dos de la souche S. La couche S possédant me telle couche de renforcement 12 peut être obtenue de la façon suivante. On prépare m semi-conducteur mono-cristallin par exemple me couche 13 de silicium monocristallin qui peut finalement servir de couche S mais qui. soit suffisamment 40 épaisse pour conserver sa résistance mécanique, et on forme ensuite 70 36043 13 2064162 une couche 14 qui soit capable de servir de germe pour le développement polycristallinp comme indiqué dans la figure 10A. La couche de germe 14 peut être formée par dépôt à la vapeur d'une couche amorphe ou d'une couche polycristalline» comme par exemple de bioxy-5 de de silicium,, ou peut être formée en grattant une surface de la couche 13 par un procédé de jet de sable pour y déranger le réseau cristallin. Ensuitey la couche de renforcemènt 12 est formée par accroissement de vapeur d'un semi-conducteur polycristallin, comme par exemple de silicium,, sur la couche de germe 14o Ensuite,, la 10 couche 13 est enlevée sélectivement par un meulage mécanique ou chimique ou un procédé analogue sur le côté opposé à la couche de renforcement 12P comme indiqué par une ligne en chaîne dans la figure 10AS fournissant ainsi une couche S ayant une épaisseur d suffisamment faible9 comme indiqué dans la figure 10B„ 15 Ensuite9 la couche 11 de bioxyde de silicium, est formée sur la couche S„ et ensuite„ on produit le circuit semi-conducteur SR suivant 1°invention de la façon décrite précédemment„ avec les figures 8 et 9« Ainsi qu'il ressort de ce qui pré-20 cède,, la concentration d'impureté de la couche inférieure S doit être telle que lorsque les couches d'arrêt autour de la troisième et de la quatrième régions d'électrodes 3 et 4 se sont rétrécies» l'effet de captage de porteurs diminue et en d'autres termes, on désire que les caractéristiques de saturation de captage des jonc-25 tions J2 et J4 soient faibles» En conséquence,, la résistivité de la couche S doit être élevée et sa concentration peut être inférieure à 10^ atomes/cm3j comme mentionné précédemment» On a constaté que lorsqu'on utilise une couche S de silicium de type TV „ et que lorsque les régions 30 D1 et D3 de la première et de la troisième régions d'électrode 1 et 3 dans l'exemple de la figure 1 et les régions Dl„ D2 et D4 des régions d'électrode lp 2 et 4 dans l'exemple de la figure 2 ont une concentration d'impureté suffisamment supérieure à celle de la couche Ss la caractéristique de résistance négative se présente aussi 35 longtemps que la résistivité de la couche S est supérieure à 10 à 15 ohm/cm. En liaison avec l'exemple de la figure 5s on a également trouvé que lorsque la concentration d'impureté de la région semi-conductrice D1 de la première région 40 d'électrode 1 est très élevée et que lorsque la couche isolante 11 70 36043 14 2064162 de SiC^s, et SiN ou analogue est déposée sur la couche infé rieure S formée de silicium^ c ' est-à-dire lorsque le niveau de la surface de la couche inférieure S est baSj, il se forme un canal N sous la couche isolante lls et par conséquent que la couche infé= 5 rieure S peut être formée d'un semiconducteur de type TC ayant une concentration d°impureté inférieure à lO"*"^ atomes/cm3« Ainsi qu° il a été décrit précédent ment avec les figures 3 et 7» le circuit semi-conducteur SR suivant 1°invention est caractérisé par 1°existence importante de la deu~ 10 xième région stable 511 ou 811 dans sa caractéristique. Avec la présence d'une telle région stable^ lorsqu'on construit un circuit bistable adapté de telle sorte que sa courbe caractéristique coupe la ligne de charge à la troisième région stable 5III ou 8III et la deuxième région stable 511 ou 811s le gradient de la ligne de char-15 ge„ c'est-à-dire la valeur de la charge peut être choisie avec tolérance, Ainsi9 la présente invention est avantageuse dans la con= ception de circuits et par conséquent est utile dans la pratique. Il est évident qu'on peut porter de nombreuses modifications et de nombreux changements sans sortir 20 du cadre des nouvelles conceptions de l'invention» 70 36043 15 2064162 REVENDICATIONS 1°) Circuit à impédance négative comprenant un dispositif semi-conducteur ayant une couche inférieure contenant quatre régions de concentrations d8 impureté9 dont 5 la deuxième région possède une concentration dcimpureté différente de celle de la première régionp la première et la deuxième régions injectant des porteurs de polarité opposée dans la couche inférieure et formant entré elles tm parcours de courant tandis que les troisième et quatrième régions sont disposées sur les côtés opposés 10 de la partie principale du parcours de courant et forment des jonctions entre la couche inférieure et elles-mêmess circuit caractérisé en ce qu'un dispositif polarise inversement les jonctions formées entre la couche inférieure et la troisième et la quatrième régionss de façon à produire un effet d"impédance négative» 15 2°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 1s caractérisé en ce que la première et deuxième régions sont espacées entre elles d'une distance supérieure aux distances de diffusion des porteurs injectés à partir d'elles respectivement» 20 3°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 19 caractérisé en ce que les troisième et quatrième régions sont disposées dans des positions pratiquement symétriques par rapport à la partie principale du parcours de courant entre la première et la deuxième régions» 25 4°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 19 caractérisé en ce que la couche inférieure est du type VC- et les première et ueuxième régions sont respectivement du type P et du type N» 5°) Circuit à impédance négative 30 suivant la revendication 1g caractérisé en ce que la troisième et la quatrième régions dont d'un type de conductivité opposée. 6°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 1 s caractérisé en ce que les troisième et quatrième régions sont du même type de conductivité» 35 7°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 1s caractérisé en ce que toutes les régions d"impuretés s'étendent à partir d'une surface commune de la couche inférieure» 8°) Circuit à impédance négative 40 suivant la revendication 4p caractérisé en ce que les troisième 70 36043 16 2064162 et quatrième régions sont du type P et du type N respectivement» et le dispositif de polarisation inverse comprend une source de tension reliée entre les deuxième et troisième régions et qui applique une tension négative à la troisième région et à un point de connexion 5 entre la première et la quatrième région» 9°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 4P caractérisé en ce quep à la fois la troisième et la quatrième régions sont du type P et le dispositif de polarisation inverse comprend une source de tension reliée entre 10 la deuxième et la troisième région, et qui applique une tension négative à la troisième région et à un point de connexion entre la troisième et la quatrième régions» 10°) Circuit à impédance négative suivant la revendication 1 s caractérisé en ce que la couche infé«= 15 rieure est du type \) et la première et la deuxième région sont respectivement du type P et du type N9 les troisième et quatrième régions étant à la fois du type N et le dispositif de polarisation inverse comprend une source de tension reliée entre la première et la troisième région en appliquant une tension positive à la troi-20 sième région et à un point de connexion entre la troisième et la quatrième régions»