Brevet FR2083665A1 — publié le 19711217

La présente invention concerne des oscillateurs -pour hyperfréquences du type à avalanche à temps de transit, utilisant une diode semi-conductrice comme résistance négative. Parmi les oscillateurs pour hyperfréquences, d'état 5 solide, auxquels est réservé l'avenir le plus brillant, on connaissait dans la technique antérieure les types connus dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de diodes IMPATT (abréviation de Impact Ionization Avalanche and Transit Time), c'est-à-dire diodes à avalanche à ionisation par impact et à 10 temps de transit . Il est caractéristique d'un oscillateur de ce genre qu'il utilise comme élément actif une diode semi-conductrice comprenant une région à avalanche et une région de déplacement entre les parties terminales d'anode et de cathode, et qu'une résistance négative dynamique soit obtenue par l'in-15 troduction d'un temps de transit approprié imposé aux porteurs de l'avalanche dans leur parcours de la région de déplacement . Deux formes de diodes se sont avérées intéressantes comme éléments actifs dans des oscillateurs pour hyperfréquences de ce genre, l'une utilise un dispositif PNIH (ou lïPIP) 20 décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No.2«899.646 accordé le 11 août 1959 à W.T. Read, Jr., l'autre un dispositif P+PN+ (ou N+NP+) , comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3.270.293 accordé le 30 août 1966 à B.C. DeLoach Jr., et R.L. Johnston. 25 Pour procurer des sources d'hyperfréquences de grande puissance de sortie, on a fait diverses propositions pour augmenter le rendement de tels oscillateurs. Spécifiquement, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3.356.866 accordé le 5 décembre 1967 à T. Misawa, on a proposé d'utiliser une diode 30 ayant un profil de résistivité PIPININ. Une telle diode utilise une région d'avalanche et une paire de régions de déplacement et elle est conçue pour utiliser deux types de porteurs de charge en produisant un effet de résistance négative- Spécifiquement , en rendant sensiblement égaux les temps de transit des 35 deux genres de porteurs à travers les deux régions de déplacement séparées, chaque porteur contribue à l'effet de résistance négative, de sorte que l'on augmente le rendement d'ensemble •. 71 10987 2 2083665 On peut comprendre que pour satisfaire à cette dernière relation» il est important de régler de façon précise les diverses couches. En pratique, il s'est avéré difficile d'obtenir cette 5 séeurité de réglage dans des constructions à utiliser pour des fréquences très élevées, où les diverses zones doivent être très minces pour obtenir les temps de transit courts appropriés. En particulier, aux fréquences où ces dispositifs sont particulièrement intéressants, des régions de déplacement d'une 10 épaisseur d'environ 1 millième de millimètre ou moins sont nécessaires. On a trouvé que l'augmentation de rendement désirée par l'emploi de deux genres de porteurs peut s'obtenir également dans une construction plus simple, et. on a conçu un,e technique 15 de fabrication sûre de dispositifs simplifiés. On a trouvé en particulier qu'il était possible d'obtenir les résultats voulus par une construction simple qui comprend une région à avalanche .située au centre , associée à deux régions de déplacement. - Suivant l'invention, on a prévu un oscillateur pour hy-20 perfréquences du type à avalanche à temps de transit, utilisant une diode semi-conductrice comme résistance négative, dans lequel la diode a un profil de résistivité P+NNN+ pour présenter une paire de régions de déplacement qui permette l'emploi aussi bien de trous que d'électrons pour produire l'effet de ré-25 sistance négative. En particulier, on a trouvé qu'une diode P+PNÏÏ+ à paramètres appropriés peut être utilisée comme élément actif et que l'on peut fabriquer facilement une pastille douée des paramètres appropriés par l'emploi des techniques d'implantation 3 0 d'ions. Une diode de ce genre comprend deux régions de déplacement qui partagent une région d'avalanche à champ élevé située au centre dans une construction de fabrication aisée. Au sur- -plus, on a découvert qu'une diode de ce genre convient particulièrement pour fonctionner comme diode à avalanche dans le 35. mode à présent souvent décrit comme mode TRAPATT (c'est-à-dire Transit déclenché par avalanche d'un plasma capturé) qui est un mode à grand rendement d'un oscillateur IMPAïï faisant in- 71 10987 3 2083665 " tëWe'iiif dans le circ'uit associé une réVoriance supplémentaire pour au moins un sous-harmonique de la "fréquence IMPATT et le retrait de puissance à ce sous-harmonique » On a trouvé par ailleurs que le fonctionnement optimal dans le mode TRAPATT 5 s'obtient avec une diode P+PH+ qui est conçue pour être asymétrique de façon qu'une partie de déplacement fonctionne dans le mode IMPATT, et l'autre partie de déplacement, en même temps, dans le mode TRAPATT. Sur les dessins s 10 - La figure 1 montre une diode P+PÏÏU+ du type intéres sant pour l'invention, non dessinée à l'échelle ; - la figure 2 représente une source d'hyperfréquences qui comprend une diode du type de celle de la figure 1 et prévue pour l'emploi dans le mode IMPATT; 15 - la figure 3 montre une asource d'hyperfréquences qui comprend une diode du type montré à la figure 1 et qui est prévue pour fonctionner soit dans un mode purement TRAPATT, soit avec une des parties de la diode fonctionnant dans le mode TRAPATT et l'autre dans le mode IMPATT ; 20 - la' figure 4 et la figure 5 représentent différentes distributions d'impuretés nécessaires pour la diode montrée à la figure îy-pour différents modes de fonctionnement ; et - les figures 6 et 7 montrent des distributions de champ électrique désirées dans la diode pour divers modes de 25 fonctionnement. En se reportant aux dessins, on voit que l'élément semiconducteur de la figure 1 comprend une pastille de silicium monocristalline 10 comprenant en ordre successif une région terminale ou de borne 11, de type n, relativement fortement 30 dopée, une région intermédiaire 12, de type n, relativement faiblement dopée, une région intermédiaire 13, de type p, relativement faiblement dopée et une région de torné 14, de type p, relativement fortement'dopée. Suivant la pratique ordinaire, on décrira une pastille de ce genre eo'inme ayant une distribu-35 tion dé résistivité 3J+ÎTPP+ ou ( + ) est utilisé pour indiquer une résistivité relativement faible.'Les surfaces étendues exposées des régions de borne 11 et 14 sont munies de connexions 71 10987 4 2083665 15 et 16 à faible résistance qui peuvent- être constituées simplement par une pellicule plaquée d'un métal tel que de l'or pour faciliter une connexion à cet endroit. Typiquement, les régions indiquées par (+) auront un 5 niveau de dopage supérieur d'au moins deux ordres de grandeur aux régions qui ne portent pas cette indication. Typiquement, un tel élément se fabrique en commençant avec un substrat constitué par une pastille de type n fortement dopée dont on développe une surface pour en faire une couche 10 épitaxiale de type n plus légèrement dopée. Ensuite» on utilise une implantation d'ions d'un accepteur convenable pour transformer une partie intérieure de la. couche épitaxiale, en sorte de former la région de type p légèrement dopée. Ensuite, on utilise soit l'implantation d'ions, soit la diffusion de vapeur 15 pour former la zone terminale de type p plus fortement dopée. Une attaque chimique localisée est utilisée ensuite pour former un mesa comprenant une partie du substrat originel et avec les autres régions, comme montré, pour réduire la section transversale à une grandeur appropriée pour le fonctionnement en 20 hyperfréquences. En même temps que l'oscillateur spécifique ainsi réalisé, on décrira des réalisations spécifiques de pastilles P+PNN+ convenables. A la figure 2, on a montré un oscillateur IMPATT 20 25 conçu pour le fonctionnement à haute fréquence, typiquement à 50 GHz,utilisant comme élément actif une diode P+PNN+ essentiellement du genre montré à la figure 1. En particulier, une diode 10 de ce genre est placée dans un tronçon de guide d'ondes rectangulaire 21 pour, servir de 30 diode à résistance négative, . de la façon caractéristique des oscillateurs IMPATT. La diode 10 est portée par une partie .centrale de l'une des parois larges du.guide, en sorte que l'une de ses régions terminale ou de borne fasse un bon contact électrique et un bon contact thermique avec cette paroi. Dans 35 certains cas, il peut être souhaitable de monter d'abord la pastille sur un puits de chaleur conducteur et d'utiliser le puits de chaleur, comme faisant partie de la paroi du guide 71 10987 5 2083665 d'ondes. Pour former l'autre borne de la diode ,un élément en forme de capuchon conducteur 23 fait un contact par pression, de faible résistance, avec la région de borne opposée de l'élément semi-conducteur, l'élément en forme de capuchon est 5 porté à l'intérieur du guide par un potelet conducteur 24 qui s'étend, depuis la paroi large opposée du guide d'ondes et qui est isolé de celle-ci pour le courant continu par une douille de diélectrique 25. Ceci permet l'application de la polarisation inverse nécessaire à l'élément semi-conducteur en mon-10 tant une source de courant continu 22 entre le potelet 24 et la paroi du guide d'ondes, la longueur suivant l'axe du guide de l'élément formant capuchon est réglée de façon à former une cavité à ligne radiale d'une demi-longueur d'onde avec la diode placée au centre, les diverses impédances du circuit sont 15 réglée pour obtenir un fonctionnement optimal en prévoyant un élément de court-circuit réglable 26 pour terminer l'une des extrémités du tronçon de guide d'ondes et un dispositif d'accord E-H 27 le long du guide d'ondes du côté opposé de l'élément de court-circuit, la puissance de sortie est retirée de 20 l'extrémité ouverte 28 du guide d'ondes»le circuit est accordé pour avoir une fréquence de résonance qui soit approximativement la moitié de l'inverse du temps de transit des porteurs d'avalanche à travers chacune des deux régions de déplacement. lors dè l'application de la polarisation inverse appro-25 priée, l'ensemble P+PM+ aura une région de champ élevée située au centre, qui correspond à la région de la jonction PU et deux espaces de déplacement , l'un pour les trous, l'autre pour les électrons, correspondant essentiellement aux régions N et P respectivement. Pour un maximum de rendement, le dopage doit 30 conduire à un profil .de champ électrique du type montré à la figure 6, où le champ électrique présente une crête à la jonction PN et tombe symétriquement sensiblement à zéro aux deux limites entre les régions fortement dopées et légèrement dopées, en sorte que la largeur totale de la couche de charge d'espace 35 corresponde à la largeur totale des deux régions légèrement dopées. A cette fin, le profil de dopage de l'élément est avantageusement du type montré à la figure 4 avec un dopage 71 10987 6 2083665 relativement égal et régulier dans chacune des deux régions in- 16 termédiaires, de l'ordre de grandeur d'environ 6 x 10 ions 7 par cm pour un modèle particulier qui sera décrit ci-après. Il est souhaitable , pour un fonctionnement IMPATT optimal, 5 que la" couche d'appauvrissement associée à la jonction PN pénètre jusqu'au bord des surfaces de séparation N-N+ et P-P+ et que le dopage et l'épaisseur des couches faiblement dopées soient tels qu'il ne reste aucune matière de résistivité élevée qui n'ait pas été enlevée et pour éviter toute conduction par 10 percement vers les régions terminales fortement dopées. Un élément qui a fonctionné pour donner une puissance de transmission par onde porteuse de 640 milliwatts à une fréquence de 50 GHz dans un circuit du genre décrit a été fabriqué essentiellement comme suit. On a formé sur un substrat de 15 silicium N+ une couche épitaxiale d'une épaisseur d'environ 1,2 millième de millimètre, dans laquelle la concentration des 16 3 donneurs en excès était d'environ 6x10 /cm. On a pratiqué des implantations multiples de bore pour compenser et contre- doper une couche d'une épaisseur d'environ 0,6 millième de 20 millimètre pour donner une concentration de bore en excès d'en- 16 3 viron 6 x 10 / cm . Ensuite, on a pratiqué une diffusion de bore peu profonde d'environ 0,15 millième de millimètre de profondeur pour former la région P+ et pour recuire le.bore implanté. On a attaqué la pastille pour former un mesa d'un 2 5 diamètre d'environ 37,5 millièmes de millimètre à la jonction PN. La hauteur de la pastille était d'environ 25 millièmes de millimètre. La tension de déclenchement de l'avalanche de cette diode était d'environ 26 volts. En particulier pour un fonctionnement IMPATT optimal, 30 sur une bande de fréquences comprise entre 25 GHz et 150.GHz, où ces dispositifs semblent à présent les plus intéressants si on les compare à des dispositifs concurrents, il est important d'obtenir pour chacune des couches intermédiaires des épaisseurs comprises entre environ 1,2 millième de millimètre 35 et 0,2 millième de millimètre respectivement, et d'obtenir le produit net de l'épaisseur de la charge d'espace et de la con- 12 12 centration de dopage dans la gamme de 2 x 10 à 6 x 10 atomes 71 10987 7 2083665 2 ionisés par cm . L'implantation des ions est particulièrement avantageuse pour fabriquer de telles régions parce qu'elle permet un réglage très précis du nombre des atomes ioniss 2 introduits par cm . 5 On peut considérer un semi-conducteur P+PKK+ comme étant constitué essentiellement de deux diodes à avalanche complémentaires en série. Gomme telle9 la puissance de sortie par unité de surface et 1:impédance par unité de surface sont essentiellement doublées toutes deux et9 par conséquent, le produit de 10 l'impédance et de la puissance est essentiellement quadruplé. Au surpluss on peut s'attendre à un rendement amélioré de ces dispositifs pour au moins deux raisons. D'abord, il faut que la tension continue soit augmentée seulement pour compenser la chute de la région ajoutée aux secondes régions de dépla-15 • cernent. Comme les chutes de tension dans la région d'avalanche et dans: la région de déplacement sont essentiellement égales pour une structure de silicium P ou pour une structure de silicium N» la tension continue totale requise pour l'ensemble à deux régions de déplacement n'est supérieure que de 50$ à celle 20 d'un ensemble à région de déplacement unique. Ensuite» l'emplacement central de la région à avalanchesécartée d'une région de contact fortement dopée,réduit grandement les effets d'emma-gasinement de porteurs minoritaires et cette réduction augmente le rèndement du fonctionnement IMPATT. Au surpluss on a trouvé 25 que la construction à double région de déplacement apporte une amélioration considérable au facteur de qualité (Q) négatif des petits signaux. La performance améliorée dans le mode IMPATT des constructions à double région de déplacement sert aussi à améliorer 30 le fonctionnement dans le mode TRAPATT puisqu'il' est connu à présent que le mode TRAPATT exige la présence d'oscillations IMPATT à grand signal. En particulier„ pour obtenir des oscillations TRAPATT se déclenchant d ' elles-mêmes 5. il faut obtenir de grands écarts de tension engendrés dans le mode IMPATT en 35 emprisonnant les oscillations IMPATT dans une cavité à facteur de qualité élevé. La figure 3 montre le circuit fondamental d'un oscilla- 71 10987 8 2083665 teur TRAPATT 30 qui peut utiliser la diode P+PNN+ du genre décrit.le circuit comprend un tronçon de ligne de transmission coaxiale 31 qui se termine par l'élément de court-circuit 32 à une extrémité et qui comprend une diode 10 introduite en 5 série dans le conducteur central 33 du coaxial à cette extrémité, une zone terminale de la diode étant en contact avec le centre de l'élément de court-circuit et l'autre zone terminale de la diode étant en contact avec l'extrémité du conducteur central. Un élément de disque conducteur radial 34 s'étend 10 à partir du conducteur centrais au point de connexion de la di.odes et sert à faire fonctionnel la diode en résonance à la fréquence de fonctionnement qui correspond au mode IMPA2T. On a pris des dispositions pour appliquer la polarisation continue à la diode par l'extrémité fermée de la ligne. Ce dispositif 15 sert aussi à donner une capacité concentrée intéressante pour donner la charge supplémentaire requise pour la caractéristique d'état de courant élevé du mode TRAPATT. Au surplus, un filtre passe-bas 35 est disposé le long de la ligne ,écarté de la d-io-de d'une distance correspondant à la moitié de la longueur 20 d'onde de la fréquence TRAPATT que l'on veut retirer à la sortie tie, laquelle est un sous-harmonique de la fréquence du mode IMPATT, par exemple le dixième, correspondant à 5 GHz , d'une fréquence IMPATT de 50 GHz. le filtre peut être formé de manière connue par une série de manchons conducteurs coaxiaux es-2 5 pacés remplissant partiellement l'espace entre les conducteurs intérieur et extérieur de la ligne coaxiale. la fonction du filtre est de faire passer la fréquence TRAPATT tout en constituant un plan de court-circuit pour les harmoniques de cette fréquence. Du côté charge du filtre, il y aurait typiquement 30 une disposition pour l'accord à la fréquence TRAPATT. Le filtre passe-bas 35 fournit un court-circuit à haute fréquence pour une impulsion de déclenchement nécessaire pour entretenir le mode de fonctionnement TRAPATT. Cette impulsion de déclenchement est engendrée par la rapide chute de tension 35 lorsque l'état de plasma est créé dans la diode. Cette chute de tension de la diode allant d'environ la valeur de déclenchement à zéro se propage le long de la ligne de transmission et 71 10987 9 2083665 est réfléchie par le court-circuit pour la haute fréquence avec un coefficient de réflexion d'environ -1. Ainsi, une tension d'impulsion positive est renvoyée vers la diode avec une amplitude de l'ordre de deux fois la tension de déclenchement. 5 Ainsi, le maximum de survoltage que l'on peut obtenir par le circuit est d'environ deux fois la tension de déclenchement de l'avalanche, ce qui convient normalement pour faire intervenir le fonctionnement TRAPATT dans la gamme basse des hyperfréquences . 10 Cependant, lorsque la fréquence de fonctionnement de la diode IMPATT est accrue, le survoltage requis pour le fonctionnement dans le mode TRAPATT devient à peu près deux fois la tension de déclenchement et la diode classique et son circuit ne sont plus capables d'entretenir le fonctionnement dans 15 le mode TRAPATT. Le problème peut être résolu en utilisant une diode qui présente le phénomène de percée bien avant le déclenchement de 1 ' avalanche , par exemple une diode qui est plus proche d'une diode PIN , ayant une région relativement large de faible dopage entre deux régions terminales. Ceci a l'in-20 convénient que la résistance négative à la fréquence IMPATT pour un courant donné est diminuée. Par suite, lorsque l'on augmente la fréquence de fonctionnement, les exigences d'optimalisation dans le mode TRAPATT (faible survoltage) et d'optimalisation dans le mode IMPATT (conductance négative maximale 25 pour un courant de polarisation donné) divergent. On a résolu ce dilemme avec une diode P+PNN+ dans lamelle le tronçon P+P est optimalisé pour le fonctionnement en mode IMPATT, étant juste l'objet du phénomène de percée au déclenchement, tandis que la section N+N est arrangée pour su-30 bir ce phénomène bien avant ce déclenchement et exige un survoltage de moins de deux fois la tension de déclenchement pour un fonctionnement TRAPATT de bon rendement. Une distribution de champ électrique satisfaisant à cette prescription est montrée à la figure 7. 35 On a construit une diode convenable en utilisant des techniques d'implantation d'ions. On a d'abord développé sur un substrat de silicium monocristallin de type n+ une couche 71 10987 10 2083665 épitaxiale de type n d'une épaisseur de 1,2 millième de milli- 16 3 mètre dopée de donneurs de 5 x 10 /cm . L'implantation de bore à une profondeur de 0,6 millième de millimètre a été utilisée pour compenser la couche et pour former une région de 5 type p avec une concentration d'accepteurs en excès d'environ 16 3 1 x 10 /cm . Une région d'une épaisseur d'environ 0,1 millième de millimètre qui était de type p+ a été formée par diffusion. A la figure 5, on a représenté un profil de dopage typique. L'attaque localisée a été utilisée pour former un mesa 10 d'un diamètre d'environ 37,5 millièmes de millimètre. Cette construction a une tension de déclenchement d'environ 27 volts. Dans la partie TRAPATT, le produit net de l'épaisseur de la charge d'espace et de la concentration de dopage est d'environ un cinquième de ce qu'il est dans la partie IMPATT. 15 La fréquence IMPATT pour cette diode est d'environ 50 GHz et un fonctionnement d'onde continu TRAPATT à un rendement de 10$ a été obtenu facilement de 4 à 6 GHz, même dans un circuit qui n'avait pas été étudié pour un rendëment maximal. A des fréquences plus basses, il peut être moins avan-20 tageux d'utiliser une construction à diode asymétrique et dans certains cas, il est même préférable d'utiliser une diode symétrique. Par exemple,il est possible d'employer une diode symétrique dans laquelle chaque côté subit la percée à environ une moitié de la tension de déclenchement. Les côtés individuels 25 auront une valeur de facteur de qualité négative plus grande que la valeur optimale IMPATT, mais les deux côtés en série auront une valeur de facteur de qualité négative assez petite pour déclencher l'oscillateur TRAPATT. On comprendra que les formes de réalisation spécifiques 30 décrites ne servent qu'à illustrer les principes généraux de 1'invention.Il est possible d'y pratiquer diverses modifications sans s'écarter de l'esprit et du cadre de l'invention. Par exemple, la diode peut être de germanium ou d'arséniure de gallium ou d'un autre semi-conducteur convenable quelconque. 35 Le circuit peut avoir beaucoup de formes, en particulier en ce qui concerne la façon dont on obtient les résonances désirées. On peut prendre des dispositions pour refroidir la diode, par 71 10987 2083665 exemple à l'aide de puits de chaleur spéciaux ou d'agents refroidissants. La pastille de la diode peut être constituée en épaisseur ultra mince, en particulier en ce qui concerne les couches terminales très fortement dopées que l'on peut avanta-5 geusement faire aussi minces que possible. On peut trouver une discussion générale des dispositifs IMPATT et TRAPATT dans un article intitulé "Avalanche and G-unn Effect Microwave Oscillâtors" dans Solid Stats Technology , février 1970, pages 37-48. 10 En particulier, il apparaît que le fonctionnement du genre décrit ici comme mode TRAPATT est décrit parfois dans la littérature comme mode à avalanche normal ou de grand rendement. Au surplus, il fait partie de l'esprit de l'invention de commander des oscillateurs d.u genre décrit avec un signal mo-15 dulé par fréquence extérieure faible, en sorte qu'on obtient à la sortie une version amplifiée du signal de commande. Un amplificateur de ce genre est décrit dans un article intitulé " A New Microwave Amplifier for Multichannel FM Signais Using a Synchronized.Oscillator" dans la livraison de décembre 1969 20 du IEE Journal of Solid Stabe Circuits, pages 400-408. Ceci exige simplement que l'on introduise le signal à amplifier dans la construction résonante, en ajoutant un passage par lequel ce signal peut être introduit. 71 10987 12 2083665 REVENDICATIONS 1Oscillateur pour hyperfréquences (20) du type à avalanche à temps de transit utilisant une diode semi-conductrice comme résistance négative, caractérisé en ce que la diode 5 (10) a un profil de résistivité P+PNN+ pour donner une paire de régions de déplacement pour permettre l'emploi à la fois de trous et d'électrons pour donner l'effet de résistance négative. 2.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendi-10 cation 1, caractérisé en ce que la diode fait partie d'une construction résonante (21) conçue pour fonctionner dans le mode d'une diode à avalanche à ionisation par impact et à temps de transit. 3.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendi» 15 cation 1, caractérisé en ce que la diode est comprise dans une construction résonante (31) conçue pour fonctionner dans le mode à transit déclenché par avalanche d'un plasma capturé. 4.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la diode est comprise dans 20 une construction résonante (31) et est asymétrique pour fonctionner en partie dans le mode à avalanche à ionisation par impact et à temps de transit et en partie dans le mode à transit déclenché par avalanche d'un plasma capturé. 5.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la reven-25 dication 1, caractérisé par des moyens de polarisation (22) pour la diode» en sorte de créer une région à avalanche située centralement entre une paire de régions de déplacement et avec des moyens de résonance (21) couplés à la diode, ayant une fréquence de résonance qui est approximativement la moitié de 30 l'inverse du temps de transit des porteurs de lsavalanche à travers chacune des deux régions de déplacement. 6.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une construction (31) qui résonne à un sous-harmonique de la fréquence de réso- 35 nance mentionnée en premier lieu et en ce qu'on a pris des dispositions (35) pour retirer de la puissance de la source sélectivement à ce sous-harmonique tout en contenant dans la 71 10987 13 2083665 source de la puissance à la fréquence de résonance. 7.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la construction est un tronçon de ligne de transmission coaxiale (31), en ce que la diode est 5 montée en série dans le conducteur intérieur de la ligne à une extrémité de la ligne, en ce que le dispositif comprend des moyens (par 32) placés près de la diode le long de la ligne et fournissant une capacité concentrée pour former un circuit de résonance avec la diode pour une hyperfréquence, et des 10 moyens (35) étant prévus et espacés le long de la ligne à distance de la diode pour former un filtre passe-bas réfléchissant la puissance à ladite hyperfréquence mais laissant passer la puissance à un sous-harmonique désiré de cette hyperfréquence, la distance de ces moyens à la diode correspondant à une 15 demi-longueur d'onde du sous-harmonique désiré. 8.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la. diode est asymétrique, ayant une région intermédiaire de plus faible dopage (figure 5) que l'autre région intermédiaire du type de conductivité opposé. 20 9«- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendi cation 2, caractérisé en ce que le dopage (figure 4) et l'épaisseur de chacune des deux zones intermédiaires de la diode sont tels que lors du déclenchement de l'avalanche, le champ électrique tombe sensiblement à zéro dans chacune des sur-25 faces de séparation entre des zones de résistivité relativement élevée et de résistivité relativement faible. 10.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendication 8-, caractérisé en ce que le dopage et l'épaisseur de chacune des deux zones intermédiaires de la diode sont tels 3 0 que pour le déclenchement de l'avalanche, le champ électrique tombe sensiblement à zéro à l'une des deux surfaces de séparation entre des zones de résistivité relativement élevée et de résistivité relativement faible, et a encore une valeur sensible à l'autre surface de séparation. 35 11.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la reven dication 9, conçu pour fonctionner dans la gamme comprise entre 25 GHz et 150 GHz, caractérisé en ce que le produit net de 71 10987 14 2083665 l'épaisseur de charge d'espace et de la concentration de dopage 12 12 se trouve dans la gamme comprise entre 2 x 10 et 6 x 10 2 atomes ionisés par cm et en ce que les zones intermédiaires ont une épaisseur comprise entre 1,2 millième de millimètre et 5 0,2 millième de millimètre. 12.- Oscillateur pour hyperfréquences suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le produit net de l'épaisseur de la charge d'espace et de la concentration de dopage pour une zone intermédiaire de la diode est d'environ un cin-10 quième de celui de l'autre zone intermédiaire.