Brevet FR2095305A1 — publié le 19720211

La présente invention concerne des dispositifs à hétérojonction et plus particulièrement des dispositifs à hétérojonction pour mémoire et circuit de commutation bistable, ainsi que leur procédé de fabrication. Le fait de vouloir obtenir des éléments de commutation et de mémoire de pe-5 tite taille, rapides et relativement peu coûteux a conduit à étudier différents effets électriques bistables dans toutes sortes de matériaux amorphes, monocristallins et polycristallins. De tels dispositifs ont pris la forme de circuits à effet de masse et à homojonction. Cependant, différents problèmes concernant la vitesse, le coût, la fiabilité du fonctionnement et la fabrication ont été au-10 tant de problèmes à surmonter lors de leur développement. De plus, de tels dispositifs lorsqu'ils sont utilisés comme mémoires, sont désavantageux à cause du fait que la plupart de ces dispositifs ne sont pas fidèles, c'est à dire, présentent des pertes de mémoire survenant à la suite de pertes de polarisation du dispositif. 15 Conformément aux principes de la présente invention, il est prévu un dispo sitif à jonction semiconducteur du type à hétérojonction, ce dispositif présentant des états d'impédance basse et évelée stables permettant d'obtenir un dispositif fidèle ou non-volatil présentant des caractéristiques de mémoire et de dispositif de commutation bistable ton appelle dispositif ou mémoire "non-vola-20 til", un dispositif ou une mémoire qui conserve l'état d'impédance dans lequel il se trouve lorsqu'il ne reçoit plus aucune teesion). En conséquence, le dispositif réalisé conformément aux principes de la présente invention, lorsqu'il est commuté à un état d'impédance particulier, garde cet état mime en l'absence de tout application de potentiel et retourne à ce même état d'impédance lors 25 d'un ré-établissement de potentiel. Des dispositifs semiconducteurs à jonction, fabriqués à partir d'un matériau unique,ont été décrits un grand nombre de fois dans l'art antérieur. De tels dispositifs sont appelés des dispositifs à homojonction, possédant normalement une région de type p et une région ofe type n dans un matériau unique, les 30 régions étant séparées par un interface ou une jonction. Ces dispositifs, lorsqu'ils sont soumis à un potentiel appliqué à travers la jonction, présentent les caractéristiques de diodes classiques, représentées sur la figure 1. On peut voir ici que le dispositif à homojonction, après application d'une polarisation directe, présente une caractéristique d'impédance faible. Ceci est représenté 35 en 1 dans le premier cadran de la figure 1. Dans la direction opposée, le dispositif à jonction présente d'abord une impédance élevée. Après l'application d'une polarisation inverse relativement élevée, le dispositif présente ce qui est appelé une chute de tension "avalanche". A ce moment, le dispositif présente une augmentation soudaine importante du courant. 40 Les dispositifs à jonction semiconducteurs réalisés avec deux matériaux 71 16461 2 2095305 sont aussi bien connus dans l'art antérieur. De tels dispositifs, sont appelés des dispositifs à hétérojanctions, et sont fabriqués en utilisant un matériau d'un côté de la jonction ou de l'interface et un second matériau de l'autre côté de la jonction ou de l'interface. Comme dans lecas des dispositifs à jonction 5 réalisés avec un seul matériau, les dispositifs à hétérojonctions présentent nor malement les caractéristiques de diodes classiques représentées dans la figure 1. En conséquence, les dispositifs à hétérojonction présentent une conduction élevée dans la direction de polarisation directe et une conduction basse dans la direction de polarisation inverse jusqu'à ce que le dispositif atteigne une ten-sion de claquage par avalanche, entraînant une conduction de courant élevé à des potentiels de polarisation inverses élevés. Qn sait que les amplitudes des courants et des tensions des caractéristiques de la figure 1 peuvent varier en faisant varier les niveaux de dopage et en appliquant différents matériaux pour fabriquer 1'hétérojonction. 15 On a l'habitude de fabriquer des dispositifs semiconducteurs, soit de type à homojanction, soit de type à hétérojonction, pour réaliser les matériaux sous une forme aussi pure que possible. Des précautions sont à prendre pour s'assurer que le dispositif à jonction fabriqué avec ces matériaux fournit une caractéristique d'impédance aussi proche que possible de la caractéristique idéale, comme 2Q représentée dans la figure 1. Par exemple, des transistors, des lasers et une variété d'autres dispositifs semiconducteurs fonctionnent normalement mieux lors qu'on a éliminé tous les défauts crystallins, tels que des dislocations, des empilements, et "des pièges". Un piège peut Ôtra brièvement défini comme un état ou un centre d'énergie qui capture les porteurs libres et au lieu de ré-émettre 25 relativement rapidement de tels porteurs vers l'une des bandes de conduction, « garde ces porteurs pendant une période de temps relativement longue. Dans les dispositifs semiconducteurs classiques à jonction, de l'art antérieur, la seule imperfection cristalline souhaitable est l'introduction d'un atome dopant. Un atome dopant est un atome qui fournit un trou ou un électron à la bande de va-30 lance ou de conduction, respectivement, ce qui permet d'obtenir les caractéris -tiques de conduction représentées dans la figure 1. Cependant, puisque des matériaux parfaitement purs ne peuvent pas être fabriqués dans l'état actuel de la technique, tous les dispositifs semiconducteurs renferment certaines formes d'im perfections crystallines, telles que les dislocations, les empilements et les 35 pièges mentionnés ci-dessus. Cependant, le nombre d'imperfections crystallines ne sont pas en général suffisantes pour entraîner des déviations ifmportantes aux caractéristiques d'impédance de diodes classiques des dispositifs à jonction représentés dans la figure 1. Parce que les dispositifs à hétérojonction utilisent plus d'un «inàtériaju, les imperfections crystallines sont en général vraisemblable 40 ment plus importantes que pour les dispositifs à hotojonotion. Cependant, des 71 16461 3 2095305 efforts ont en général étaient réalisés avec succès dans l'art antérieur pour minimiser ces imperfections crystallines. Ceci est démontré par le fait que les caractéristiques d'impédances de la plupart des dispositifs à hétérojonction de l'art antérieur sont très proches des caractéristiques d'impédance des disposi-5 tifs à homojonction. Bien que dans le passé, des efforts furent normalement réalisés pour réduire les imperfections crystallines de façon à obtenir, par ce moyen, des caractéristiques d'impédances sensiblement classiques ou idéales, tous les efforts n'ont pas été couronnés de succès, au moins en ce qui concerne le dispositif se-13 miconducteur à hétérojonction, ZnSe-Ge. Ceci est démontré en se référant aux travaux de Chalow et al dans "Physica Status Solidi 28, 235, 1968 et aux travaux de H.J. Hovel et al dans International Journal of Electronics 25, 201, 1968. Dans chacun de ces articles les auteurs observent, dans les dispositifs à hétérojonction ZnSe-Ge, des caractéristiques d'irrpédance anormales et indésirables, lors •]5 d'une polarisation inverse. Bien que ces caractéristiques ne soient pas, dans le sens de la polarisation inverse, à peu près identiques aux caractéristiques de diodes à polarisation inverses classiques, avec une tension de claquage habituelle à impédance élevée-avalanche, il n'y a eu, apparemment dans l'art, aucune démonstration d'identification ou d'appréciation de l'importance de cette 20 caractéristique, de polarisation inverse comportant une transition forte impédance -basse impédance précédant le phénomène d'avalanche. C'est grâce à cette caractéristique anormale importante que l'on a été amené à découvrir les principes de la présente invention. Conformément aux principes de la présente invention, une mémoire ou un ais-25 positif à commutation bistable a hétérojonction, et fidèle, est obtenu en fabriquant le dispositif à hétérojonction de sorte qu'il présente une densité élevée d'imperfections crystallines, ces imperfections étant en nombre suffisant pour que le dispositif puisse aller d'un état d'impédance élevé à un état d'impédance faible à travers une région présentant une résistance négative. Plus particuliè-30 rement conformément aux principes de la présente invention, on réalise un dispositif à hétérojonction présentant des défauts crystallins tels que des défauts d'entassement, des dislocations et des pièges supérieurs en densité à la densité du dopant du dispositif. Lorsque, conformément aux principes de l'invention, la densité de pièges est approximativement égale ou excède la densité du dopant et 35 que la densité du dopant est relativement élevée, on obtient des états de forte et faible impédances qui peuvent être prévus, à la fois pour des conditions de polarisation directe et inverse, les caractéristiques d'impédance ainsi obtenues étant asymétriques par rapport au sens de polarisation directe et inverse. Lorsque, cependant, la densité de pièges est approximativement égale ou excède la 40 densité du dopant et que la densité du dopant est relativement faibls ou nulle. 71 16461 4 2095305 on obtient unétat d'impédance élevée et un état d'impédance faible distinctes et qui peuvent être prévus, à la fois pour les conditions de polarisation directe et inverse, les caractéristiques d'impédances ainsi obtenues étant symétriques pour les sens de polarisation directe et inverse. 5 En conséquence, un objet de la présente invention est de proposer un dispo sitif à hétérojonction pour mémoire et pour élément de commutation bistable. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif à hétérojonction pour mémoire et pour élément de commutation qui présente des caractéristiques de résistance négatives» ' 10 Un autre objet de la présente invention est de proposer un dipositif à hé térojonction qui présente des états d'impédance stables multiples ainsi que ses procédés de fabrication. Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif à hétérojonction pour circuit de commutation qui commute d'un état d'impédance éle-15 vée à un état d'impédance faible et qui peut être fabriqué, à partir de deux matériaux, telle que, par exemple, le phosphure de gallium et le silicium ou à partir de tout autre matériau de sulfure de cadmium, de sulfure de zinc, de sélé-niure de zinc, d'arséniure de gallium, de phosphure de gallium avec du germanium. 20 Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif à hétérojonction pour mémoire qui est fidèle. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif à hétérojonction pour mémoire qui peut fonctionner soit dans un mode destructif soit dans un mode non destructif. 25 Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif à hé térojonction pour mémoire et circuit de commutation qui peut* être fabriqué avec: des caractéristiques d'impédances reproductibles et prévisibles. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif fidèle pour mémoire qui psut fonctionner soit dans un mode destructif, soit dans un 30 mode non destructif. D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention res-sortiront mieux de l'exposé qui suit fait en référence aux dessins annexés à ce texte qui représentent un mode de réalisation préféré de celle-ci. La figure 1 représente les caractéristiques d'impédances du courant en 35 fonction de la tension CV-Ï) pour une diode à jonction, classique. La figure 2 représente la caractéristique d'impédances V-I pour une diode à hétérojonction conforme à la présente invention. La figure 3 représente la caractéristique d'impédance V-I pour une autre forme de diode à hétérojonction conforme à la présente invention. 40 La figure 4 représente le diagramme de la bande d'énergie avec des atomes 71 16461 5 2095305 accepteurs, des atomes donneurs st des pièges, La figure 5 représente un dispositif à hétérojonction pour mémoire et circuit de commutation bistable conforme à la présente invention. La figure 6 représente un commutateur bistable à diode à hétérojonction et 5 une mémoire à lecture/écriture fidèle qui peut être lue de façon destrutive ou non destructive. La figure 7 représente un dispositif utilisé dans le procédé de fabrication d'une diode à hétérojonction» conformément aux principes de la présente invention . •jq La figure 8 représente une façon de réaliser un contact ohmique avec la dio de à hétérojonction, conformément aux principes de la présente invention. Comme décrit ci-desssus, la figure 1 représente les caractéristiques d'impédance classiques courant-tension des diodes à hétérojonction et à homojonction direct, classique. Il est clair à partir de cette figure que dans le sensl la diode pré-15 sente une impédance relativement élevée jusqu'à ce qu'elle atteigne le "coude 1" de la courbe, pour lequel l'impédance change, devient faible et donne un courant qui augmente de façon continue pour des augmentations relativement faibles de la tension. Dans le sens inverse, la diode présente une impédance relativement élevée le long de la courbe 2 jusqu'à ce que la tension atteigne la tension de rup-2Q ture par avalanche en VQ. Les caractéristiques courant-tension du dispositif de diode à hétérojonction, conformément à la présente invention, sont représentées dans les figures 2 et 3. comme on peut le voir en référence à la figure 2, la diode à hétérojonction de la présente invention présente deux états d'impédance distinctes, à sa-25 voir, un état d'impédance relativement élevé et un état d'impédance relativement faible, décrit respectivement, par les lignes 3 et 5. En supposant que la diode est dans son état d'impédance élevée, si on lui applique une polarisation inverse, corme représentée dans la figure 5 lorsque le commutateur 25 est fermé, la diode est alors sur la ligne 3 d'impédance élevée, comme représenté dans la figu-30 re 2. Il est à remarquer que par polarisation inverse, ici, cela signifie qu'un potentiel négatif est appliqué à la région dopée de type p du dispositif et qu'un potentiel positif est appliqué à la région dopée de type n du dispositif. Cependant, des circuits à hétérojonction possèdent la caractéristique particulière de pourvoir être rectifiées même si les deux matériaux ont le mime type de 35 conductivité. Par conséquent, les caractéristiques des figures 2 et 3 peuvent être réalisées en utilisant les matériaux présentant le même type de conductivité sur les deux côtés d8 l'interface, aussi longtemps que l'on maintiendra les autres conditions nécessaires, telles que la relation entre la densité de dopage et la densité d'imperfection crystalline dans la couche obtenue par croissance 40 épitaxiale, conformément à la présente invention. En conséquence, conformément 71 16461 S 2095305 à une définition plus générale englobant cette dernière possibilité, "la polarisation inverse" peut être définie comme la polarité de la tension appliquée qui entraîne la commutation du dispositif d'un état d'impédance élevé à un état d'im pédance faible. Ainsi comme représenté dans la figure 5, la région 21 peut être, 5 par exemple, du GaP dopée de type n et la région 23 peut être du Si dopée de type P. Si le potentiel inverse à travers la diode est augmenté, en augmentant la source 29, une tension comme représentée dans la figure 2 est atteinte pour laquelle on obtient la rupture de la diode et la commutation comme représentée •jq par la ligne en pointillé 4, jusqu'à un état d'impédance faible défini par la 11 gne 5. Une explication possible de es phénomène de rupture sera décrite par la suite. Un aspect inrçjortant concernant les caractéristiques de commutation et de mémoire du dispositif à hétérojonction de la présente invention s'appuie sur le 15 fait que le dispositif "se rappelle" ou maintient son état d'impédance lorsque toutes les sources de potentiel sont supprimées. Ainsi, si la diode se trouve dans un état d'impédance faible défini par la courbe 5 de la figure 2, et si la source de polarisation 29 de la figure 5 est supprimée par exemple en ouvrant le commutateur 25, la diode atteint le long de la ligne 5 la tension nulle ou 2Q proche de zéro. Cependant, après ré-applicatlon de la polarisation inverse, la diode met en évidence sa propriété de conservation ou persistence de mémoire de sa condition d'impédance faible représentée par la courbe 5. Ainsi, la diode a hétérojonction conformément à la présente invention maintient son état d'impédance en l'absence de polarisation. Ce phénomène de conservation ou de persistan 25 ce de l'état d'impédance à zéro ou à une polarisation proche de zéro a été obser vée pendant plusieurs jours à la température ambiante. Cependant, la durée de cette persistance décroit en fonction des petits incréments de tension de polari satlon directe au repos et croît en fonction des petits incréments de tension de polarisation inverse. 30 En se référant à nouveau à la figure 2, la diode de la présente invention étant dans son état d'impédance faible, comme défini par la courbe 5, peut retourner à son état d'impédance élevé en amenant le dispositif à des coordonnées nulles et dans la direction de polarisation directe jusqu'à ce que le niveau de courant de commutation directe Ln soit atteint. A ce moment, la diode commute, FS 35 comme représenté par la ligne en pointillé S, et retourne à son état d'impédance élevé 3. Cependant, lorsque le potentiel est supprimé, le dispositif étant dans l'état d'impédance élevé, la diode agit de façon à retenir indéfiniment cet état de sorte que toutes les fois qu'un ré-établissement du potentiel se produit, la diode suit la ligne d'impédance élevée 3, A partir de l'état d'impédance élevé 40 situé dans le premier cadran, le dispositif peut être ramené, via les tensions 71 16461 7 2095305 nulles, à V_„ pour être à nouveau commuté à un état d'impédance faible 5. RB La figure 3 représente une caractéristique de diode courant-tension, identique à celle de la figure 2, excepté le fait que la plus élevée des deux caractéristiques d'impédance existant dans le sens direct, désignée par 9 dans la figure 3, suit les caractéristiques de diode classiques qui existant dans le sens direct. Les différences entre le dispositif a hétérojonction, présentant les caractéristiques de la figure 2, et les dispositifs présentant les caractéristiques de la figure 3, sont dûes au degré de dopage de la région obtenue par crois sance, par exemple, la région 21 de la figure 5. Ainsi, le dispositif présentant des caractéristiques correspondant à celles de la figure 2 possède une région de croissance épitaxiale à dopage relativement faible [ou substantiellement nulle) telle que cette région présente une résistivité relativement élevée. Au contraire, le dispositif présentant des caractéristiques correspondant à celles de la figure 3 possède une région de croissance épitaxiale normalement dopée, telle que cette région présente la même résistivité que celle que l'on retrouve dans les diodes à hétérojonction classiques. Il apparait clairement que, en faisant varier le dopage, des caractéristiques intermédiaires entre la caractéristique d'impédance élevée directe 3 de la figure 2 et la caractéristique d'impédance élevée directe S de la figure 3 peuvent être choisies. La façon avec laquelle le dispositif à hétorojonction de la présente invention peut, en général, être réalisé pour donner des caractéristiques de mémoi re et de commutation bistable sera expliquée par la suite en se référant à la figure 4. Des procédés particuliers de fabrication des dispositifs à hétérojonction qui donnent ces caractéristiques seront aussi décrits en référence à la figure 7. L'aspect important présenté par le dispositif de mémoire et de commutation réalisé conformément à la présente invention, est dû au fait que le dispo sitif utilise de façon avantageuse les défauts crystallins at les Imperfections et impuretés du matériau pour donner un mécanisme permettant d'atteindre les états d'impédance élevée et faible stables décrits ci-dassus. Un défaut crystal-lin ou une imperfection dans le matériau est considéré comme un aspect structural du cristal ou du matériau qui ne devrait pas exister dans un matériau parfait. En conséquence, des défauts cristallins ou des imperfections du matériau comportent des dislocations, des erreurs d'entassement et des atomes d'impuretés Les dislocations peuvent être définies comme des changements soudains dans 1-3 disposition des plans du réseau tandis que les erreurs d'entassement peuvent être définis comme des variations relativement plus importantes dans la disposition des plans du réseau. Les atomes d'impureté peuvent être divisés et définis comme atomes d'impuretés de type donneur et de type accepteur qui agissent pour „ avec doper le matériau à un type de conductivite donne / un certain degre, et comme 71 16461 8 2095305 atomes d'impureté du type piège qui ont des états d'énergie s'étendant à des niveaux d'énergie profonds dans les intervalles de bande interdite d'un matériau semiconducteur. Les atomes d'impureté du type piège ont une telle profondeur d'énergie qu'au lieu d'agir comme atomes dopants pour donner des porteurs aux ban-5 des valence et de conduction, ces atomes de niveau d'énergie profond capturent les porteurs libres des bandes de valence et de conduction et les retiennent à leur niveau d'énergie pendant un certain temps. En plus des atomes d'impureté de type piège, les pièges peuvent aussi exister sous la forme de dopants dans le matériau qui présente également des états d'énergie profonds de façon à capturer ou à piéger les porteurs libres pendant des périodes de temps importantes. En conséquence, un piège peut être défini comme un état ou un centre d'énergie qui agit pour capturer les porteurs libres et au lieu de ré-émettre les porteurs capturés sur une des bandes, les pièges gpr-dent les porteurs capturés à ce niveau d'énergie pendant une période de temps re-15 lativement longue. Concernant ces problèmes, on pourra se référer au brevet américain N° 3.39Q.311 déposé le 25 Juin 1968 par la demanderesse. Conformément à la présente invention, des défauts crystallins de forte densité et des imperfections de matériau, ctftnportant des dislocations, défauts d'entassement et pièges sont nécessaires pour atteindre les caractéristiques ds mé-2Q moire et de commutation bistable dans les diodes à hétérojonction. Il est à remarquer que les couches à hétérojonction obtenues par croissance de la présente invention peuvent prendre la forme de matériau amorphe, monocrystallin ou poly-cristallin, aussi longtemps que l'on est en présence de la densité nécessaire des défauts ou imperfections. C'est par la nature même des dispositifs à hétéro-25 jonction que l'on obtient facilement les défauts crystallins et les imperfections des matériaux. Ceci est dû au fait que différents matériaâx^dnt, en général, des propriétés différentes, et ainsi, leurs parrfnètres de réseau crystallin, leurs paramètres de dilation thermique, et leur mécanisme de liaison atomique, par exemple, peuvent être différents. 30 En conséquence, lorsqu'un Matériau est obtenu par croissance épitaxiale sur un matériau différent, un degré important de défaut crystallin et d'Imperfection de matériau peut se produire de façon naturelle. Conformément à la présente invention, c'est le degré élevé dans la densité des défauts et des imperfections du matériau dans la couche obtenue par croissan-35 ce épitaxiale et à l'interface du matériau de 1'hétérojonction, et en particulier, le haut degfé de densité des pièges dans la couche obtenue par croissance, comparée à la densité de dopant dans la couche obtenue par croissance, qui amène les dispositifs à hétérojonction à présenter les caractéristiques de mémoire et de commutation bistable décrite ci-dessus. 40 Bien que les procédés donnés en exemple fournissent une densité suffisante 71 16461 9 2095305 de défauts crystallins et d'imperfections en ce qui concerne les pièges dans la couche épitaxiale et à l'interface, il est à remarquer que les impuretés de pièges dans la bande d'énergie profonde, telle que le cuivre, peuvent être ajoutés à la couche épitaxiale de façon que la densité des pièges puisse être sppro-5 ximativement égale ou supérieure à la dsnsicâ du dopant utilise dans ladite souche. En référence à la figure 4, il est; représenté un diagramme de bande d'énergie pour un des matériau;: à hëtarojonniion obtenu p»r croissance conformément a la présente invention. Ainsi, le diagramme de la figure 4, peut, par exemple, 10 représenter le diagramme de bande d'énergie du GaP de type n, représenté par- 1s région 21 dans la figure 5, cette région étant obtenue par croissance sur une région 23 de silicium de type P. E , comme on le voit dans la figure 4, repr-â- Cï o sente l'intervalle de bande d'énergie entre la bande de conduction £ et la ban- c de de valence Ey. La ligne en pointillé adjacente à Ec représente 1s niveau b'~ 15 énergie des impuretés de type donneur classique et la ligne sn pointillé adjacente à E^ représente le niveau d'énergie des impuretés classiques de type accepteur. Les lignes en pointillé en 15 de la figure 4, représentent 1b niveau .. d'énergie profond des pièges. La probabilité d'électrons allant soit vers la bande de conduction, soit vers la bande de valence peut être représenté par 20 exp (-E /kT) où représente la profondeur d'énergie de la bande de conduction ou de valence, k représente la constante de doltzmann et T représente la température ambiante de fonctionnement. En conséquence, on peut voir à partir de cette exprss-25 sion qu'un porteur placé dans un piège à un niveau d'énergie profond a normalement, Cavec des polarisations faibles], une très faible probabilité d'aller sur une bande de valence ou de conduction et, en fait, les pièges tendent à capturer et à garder les porteurs à partir de ces bandes » un peut voir que, avec des matériaux à intervaC.es de bande plus larges, il y a une probabilité plus 30 grande pour que les impuretés d'énergie profonde et les défauts crystallins a-gissent comme des pièges. Ainsi, lorsque 1e potentiel de polarisation inverse 29 est initialement appliqué à l'hétérojonction 27 et à la résistance 23 de la figure 5 à la te'r:,4-rature ambiante par exemple, un raidie courant apparaît du au courant de r-jit= 35 ou autre, tel que le passage d'électrons de la coucha épitaxiale 3a? au cortact ohmique 27, un plus grand nomdrs g'électrons ^tsnt ré-ènîa par .ls substrat o* Si 23. lorsque le potentiel ds polarisation in-zerse est aumz nti rt, par g ans quent, lorsque le champ électrique à travers la couche à o-sr.srcé de pièges vé 21 est accrue, un changement catastrophique se produit dans lis caractâris-40 tiques de charges des centres de pièges entraînant la perse des etbectronfc pie 71 16461 10 2095305 ges. Ce changement catastrophique peut §tre caractérisé comme un champ ou une ionisation d'impact des pièges à niveau profond. Avec la perte des pièces, il se produit un chemin fortement conducteur à travers la côucho épitaxiale GsP et l'interface de la jonction. Les pièges restent évidemment vîdes aussi lon^teTips S que le potentiel de polarisation inverse est maintenu. Même lorsque la tension est réduite à zéro, les pièges continuent à rester vides apparemment à cause de la combinaison de la faible possibilité de capture et du nombre restreint d'électrons libres disponibles par rapport au nombre de pièges vides. Cependant, lorsqu'on établit ensuite une polarisation directe, un cycls inverse se produit 10 et les électrons sont apparemment injectés du contact 27 dans des couches de GaP et deviennent disponibles pour remplir ces pièges de niveau pro-rond. Lorsqu'un nombre suffisant de pièges a été rempli, en I dans las figures 2 et 3, Fb le mécanisme de conductance élevée est détruit et l'état d'impédance initial élevé est restauré. 15 II apparaît que le chemin fortement conducteur dû à la perte des élec trons des pièges peut être amorcé et supporté, en partie au moins, par une sorte de filament de courant centré autour des défauts crystallins ou des imperfections de matériau, tel que des défauts d'entassement. Dans ce sens, on a trouvé que 4 2 les défauts d'entassement de densité de 10 „ par cm et que les dislocations d'-5 2 20 une densité de 10 par cm dans la couche obtenue par croissance épitaxiale et dans la région d'interface serait suffisante pour permettre le fonctionnement d'impédance bistable du dispositif à hétérojonction de la présente invention. 12 3 D'ailleurs des pièges d'une densité de 10 par cm conviennent tout à fait pour un matériau de résistivité raisonnablement élevé. Cependant, avec un dopage ac-25 cru, et, par conséquent, une résistivité plus faible, la densité des pièges dans la région de croissance épitaxiale nécessaire pour permettre le fonctionnement de mémoire et de commutation bistable doit être accrue, de sorte que la densité de pièges soit approximativement égale ou supérieure à la densité de dopage. On a trouvé que le niveau de tension V , où le dispositif commute de l'état KtJ 30 d'impédance élevée à l'état d'impédance faible, varie avec la température. Ainsi, plus la température sera faible, plus V^et, par conséquent, la tension nécessaire pour vider les pièges sera élevé. A la température ambiante, des valeurs classiques de V^n sont de 1 à 2 volts. Il est à remarquer que l'état d'impédance élevé persistera indéfiniment avec ou sans polarisation aussi longtemps que le 35 niveau de seuil VRB ne sera pas dépassé. Le mgme cas sera vrai pour les impédances faibles aussi longtemps qu'au moins une polarisation inverse nominale sera maintenue pour empêcher le remplissage des pièges. Comme mentionné ci-dessus, même pour une polarisation nulle, l'état d'impédance faible persistera pendant des semaines. Comme mentionné aussi ci-dessus, ceci peut être attribué à la ra-40 reté des électrons comparée aux pièges et au fait que les pièges eux-mêmes ont 71 16461 11 2095305 une possibilité de capture faible. Cependant, la période de persistance dans l'état d'impédance faible est inversement proportionnelle à l'amplitude de la polarisation directe et de le température. Ainsi, a des températures élevées, la période de conservation d'impédance faible est plus courte qu'à des tempéra™ 5 tures plus faibles. D'ailleurs, avec uns légère polarisation directe, inférieure à I , la période de conservation d'impédance faible est inférieure à celle pour-une polarisation nulle. On peut voir que ces paramètres tendent à affecter la disponibilité des électrons pour remplir les pièges. En conséquence, la polarisation directe et la température peuvent Stre utilisées pour moduler ou commu-10 ter le dispositif de l'état d'impédance faible à l'état d'impédance élevée» . D'ailleurs, la période de conservation d'impédances faibles peut aussi Stre réglée par ses paramètres de sorte que le dispositif se commute à son propre gré après une période de temps choisie conformément aux valeurs de paramètre choisies. Il est à remarquer dans ce sens que les vitesses de commutation dans un 15 dispositif ZnSe-Ge à la température ambiante, par exemple, peut être en général de 10 nanosecondes lorsqu'il y a commutation d'un état d'impédance faible à un état d'impédance élevé et de 100 nanosecondes lorsqu'il y a commutation d'un état d'impédance élevé à un état d'impédance faible. Il est clair, à partir du contexte, dans lequel il est utilisé ci-dessus, que la "période de persistance" 20 signifie la période de temps où un état d'impédance stable persiste. Comme mentionné ci-dessus, la caractéristique d'impédance élevée du dispositif à hétérojonction représentée dans la figure 2 diffère du dispositif représenté dans la figure 3 par la résistivité de la couche obtenue par croissance épitaxiale,parexemple , la couche épitaxiale GaP 21 de la figure 5. Ainsi, la 25 couche épitaxiale du dispositif représenté par la figure 2 possède une résisti- g vité relativement élevée qui peut être de l'ordre de 10 ohms cm, par exemple, tandis que la couche épitaxiale du dispositif de la figure 3 possède une résis- 3 tivité relativement faible qui peut être de l'ordre de 10 ohms-cm ou inférieure, par exemple, le dispositif 3 ayant été dopé avec une densité de dopant telle 30 que celle utilisée pour obtenir des caractéristiques de diode classiques. Il est à remarquer, que, lorsque la couche épitaxiale 21 de la figure 5, oar exemple, possède un faible dopage ou aucun dopage pour donner la caractéristique de la figure 2, la couche agit quelque peu comme une résistance lorsque le dispositif est dans un état d'impédance élevé, et en conséquence, la valeur de la résistan- S 3a ce de l'état d'impédance élevé est déterminée par les propriété de résistivité de la couche obtenue par croissance épitaxiale. Après un dopage, tel que pour une diode, pour donner les caractéristiques de la figure 3, cependant, on peut voir que la caractéristique de l'état d'impédance élevé suit la caractéristique de diode classique, et la valeur de la résistance de l'état d'impédance élevé 40 est déterminée par les propriétés de la "jonction" plutôt que par la résistivi- 71 16461 12 2095305 té de la couche obtenue par croissance épitaxiale. Non seulement la résistivité de la couche obtenue par croissance épitaxiale est un oaramètre important dans la variation des caractéristiaues du dispositif, mais son épaisseur l'est aussi dans la variation de V qui varie orapor- KLi 5 tionnellement u l'épaisseur de sorte que, plus la couche épitaxiale est épaisse, plus est grand. Ceci apparait clairement lorsqu'on reconnaît que la force d'un champ à travers la couche obtenue par croissance épitaxiale nécessaire pour remplir las pièges varie avec l'épaisseur et, par conséquent, des couches plus épaisses demandent des V plus grands. Ansi, des couches épitaxiales de 1 ou Ktj -]q 2 microns d'épaisseur donneront en général des valeurs de seuil de plusieurs volts tandis que des couches de 10 à 20 microns d'épaisseur donneront des seuils de l'ordre de 50 volts. Il s'ensuit que le temps de propagation à travers la couche obtenue par croissance épitaxiale varie avec l'épaisseur et, par conséquent, les vitesses de commutation sont, en général, plus rapides dans des cou-15 chas plus minces. Il apparait aussi que puisque la densité des imperfections crystallines créant des pièges est la même dans les couches plus fines que dans les couches épaisses, alors la persistance du dispositif dans son état d'impédance faible est relativement indépendante de l'épaisseur. Ainsi des couches de matériau obtenu par croissance de 0,1 à -2,0 microns d'épaisseurs, par exenr* 20 pie, donnent les mêmes résultats effectifs. Cependant, lorsqu'une chûte de tension élevée V est désirée, le matériau épitaxial peut, sn conséquence, Ôtre RB épais. Finalement, on remarquera que l'augmentation de température non seulement réduit la persistance de la mémoire dans l'état d'impédance faible mais réduit aussi à la fois la chOte de tension et la chûte de courant IpS, et an même 25 temps, augmente la vitesse de commutation. La figure B représente un dispositif de mémoire et de commutation bistable à hétérojonction fidèle, qui peut Être lu soit de façon destructive soit de façon non destructive. Comme exemple de type de dispositifs à hétérojonction qui peuvent être utilisés, le dispositif à hétérojonction 31 de la figure 6 peut 30 comporter une couche relativement mince obtenue par croissance épitaxiale de ZnSe, désigné par 33, et une couche de substrat relativement épaisse de Ge, appelée 35. En supposant que 1'hétérojonction 31 est dans son état d'impédance élevé, et, lorsque le commutateur 37 est fermé, une source de potentiel continu 39, qui est supérieure en amplitude à la source de 1'hétérojonction 31 agit 35 pour commuter 1'hétérojonction à son état d'impédance faible. Ceci peut être vu, par exemple, dans la figure 2 où la commutation va de l'état d'impédance 3 à l'état d'impédance 5 après l'application d'un potentiel supérieur à VpQ* Mainte» nant, avec le commutateur 37 ouvert, et avec des commutateurs 41 et 43 ouverts, 1'hétérojonction 31 persistera pendant quelque temps dans son état d'im-40 pédance faible. Il est clair à partir des descriptions précédentes que si le 71 16461 13 2095305 commutateur 43, par exemple, était fermé, pour fournir une polarisation inverse faible à travers 1*hétérojonction 31, l'état d'impédance faible persisterait indéfiniment. Le commutateur 43 est fermé pour lire de façon non destructive l'état d'im-5 pédance de 1'hétérojonction 31. Puisque la source de potentiel continu inverse 45 est inférieure à VR0, aucune commutation ne se produira, que 1'hétérojonction soit dans un état d'impédance élevé ou dans un état d'impédance faible. La quantité de courant traversant l'ampèremètre 47 indique l'état d'impédance ds l'hs-térojonction 31. Il est clair que beaucoup de dipositifs pourront être utilisés 10 pour détecter et contrôler l'état d'impédance de 1'hétérojonction 31. Far exemple, le couplage en alternatif peut être utilisé pour détecter l'état d'impédance du dispositif ou autrement pour détecter lorsque le dispositif change d'états en détectant les amplitudes ou polarités des impulsions couplées en alternatif. Une source et une charge telles que la source 45 et la résistance 51, 15 pourront être utilisées pour créer une condition ds charge au repos, telle que représentée, par exemple, par la ligne de charge en pointillé 8 de la figure 2. Pour restaurer ou pour lire de façon destructive l'état d'impédance faible, le commutateur 41 est fermé, la source continue 49 agit par l'intermédiaire de la résistance 38, permettant d'obtenir un courant supérieur à Ipg, comme représen-20 té dans la figure 2, ce courant agit en définitive pour commuter le dispositif à son état d'impédance élevée antérieure 3. La figure 7 représente un dispositif qui peut être utilisé pour fabriquer le circuit semiconducteur de la présente invention. Une hétérojonction formée avec du GaP de type n et du Si de type p, présente une imperfection crystalline 25 et des défauts de matériaux suffisants, et en particulier des pièges, dans la couche de croissance épitaxiale et dans l'interface, pour donner- las caractéristiques d'impédance bistables conformément aux principes de la présente invention. Comme représenté dans la figure 7, un matériau de GaP 71 de type n est placé dans une cellule de verre ou ds quartz 73, sur une plaque chauffante de car™ 30 bone 75. La tranche de silicium 77, dopée par une impureté de type p, correctement pfilie et préparée, est placée adjacente à mais séparée du matériau 71 parties éléments 79 et 80 qui maintiennent la tranche à 0,0254 mm - 0,G35 mm, cornue désiré, au-dessus du matériau. La plaque chauffante 75 est alors Élevée jusqu'à une température de 550-B00°C puis on introduit une atmosphère d'hydrogène et 35 d'HCl. Les concentrations des gaz ne sont, pas particulièrement critiques et peuvent 5tre de l'ordre de 0,01% à 1C%. Cependant, pour des couches épitaxiales minces, une concentration faible de chacun, 0,1% ou inférieur est souhaitable. La température peut être ainsi maintsnue pendant un temps variant de 10 minutes à plusieurs heures et il en résulte uns épaisseur d'une fraction de micron à 40 plusieurs dizaines de microns, selon le temps de traitement, la température. 71 16461 14 2095305 et les concentrations de gaz utilisés. Le dopage de type n dans le GaP peut Être obtenu avec un dopant adéquat, tel que de l'étain, Introduit antérieurement dans le matériau GaP 71. Autrement, le dopage peut être obtenu pendant la fabrication en plaçant des gros morceaux 5 de matériau dopant, tels que Sn, Te ou Se sur la plaque chauffante 75 près du~ matériau 71. En outre, le dopage peut être obtenu pendant la fabrication en introduisant le dopant comme des espèces gazeuses, telles que, SnCl, H^Te ou d'autres dopants, il est à remarquer que l'oxyde qui tend à se former sur la surface de silicium après exposition à l'air peut d'abord être supprimé par chauffage 10 du silicium dans de l'hydrogène pur avant la croissance épitaxiale à des température de 100Q°C. Autrement, on peut empêcher la formation d'oxyde par la présence d'un film d'iode utilisant le procédé de dépôt d'iode décrit dans le "Journal of the Electrochemical Society", 113, 956 Septembre 19S6, L'hétérojonction GaP-Si réalisée conformément au procédé ci-dessus peut 15 maintenant être reliée électriquement par des techniques photolithographiques, au, autrement, des dispositifs distincts peuvent être découpés sous la forme de carrés de 0,254 mm de côté-à 1,27 mm de côté. Dans le dernier cas, des contacts électriques peuvent être faits par alliage de In, Sn, des alliages Au~Sn ou d'autres matériaux adéquats dans le GaP. Le contact électrique adéquat peut 20 être réalisé avec Si dans le dernier cas en utilisant, par exemple. Al ou In. Le substrat en Si peut être alternativement relié par contact électrique à un collecteur utilisé comme support. Dans le cas où le dispositif ainsi fabriqué présente des caractéristiques de diodes classiques, comme dans la figure 1, le "formage" peut être nécessaire. 25 Le procédé de "formage" renferme l'étape d'application d'une impulsion de tension de plusieurs dizaines de volts d'amplitude à travers là diode fabriquée pendant une période de temps suffisante pour obtenir l'état d'impédance faible décrit ci-dessus. Après formage, le dispositif présente les caractéristiques d'impédance bistables conformément à la présente invention. Il est à remarquer 30 que-bien que le procédé soit décrit pour du GaP de type N, on pourra aussi utiliser du CaP de type P, auquel cas, le Si sera alors de type N. On pourra aussi remarquer que d'autres matériaux de la colonne III-V peuvent être utilisés à la place du GaP tels que, par exemple, GaAs ou GaAsP et d'ailleurs d'autres matériaux peuvent être utilisés comme matériau constituant le substrat, à la place 35 du Si, tel que, par exemple, Ge ou GaAs. Il apparait clairement que d'autres métaux peuvent être utilisés pour constituer des contacts électriques, de tels métaux étant choisi en fonction du matériau semiconducteur utilisé. Le dispositif de la figure 7 peut aussi être utilisé pour fabriquer, par exemple, un dispositif à hétérojonction formé par du ZnSe de type n et du Ge de 40 . type p. Un tel dispositif peut être fabriqué en polissant et en préparant de 71 16461 15 2095305 façon adéquate le substrat de Ge. Un matériau de ZnSe est- déposé sur la plaque chauffante 75 et le substrat Ge est séparé de ce matériau de 0,0254 mm-û,SS5 mm par des éléments. On maintient alcr? la matériau source à des températures de BÛ0-8GQ°C et une atmosphère d'hydrogène et de HC1 est introduits avec des 5 concentrations d'HCl de l'ordre de 0,01 % jusqu'à 1%. En résumé, du ZnSe est alors oté du matériau source et obtenu par croissance épitaxiale sur le substrat de Ge. Les vitesses de croissance, dépendent des concentrations et températures des gaz utilisés. Des épaisseurs appropriées sont obtenues en contrôlant ces paramètres, aussi bi.sn que le temps de traitement. 10 Le" ZnSe a la propriété de self-compensation, c'est à dire que, même après être soumis à un dopant adéquat, la couche obtenue par croissance conserve encore avec une résistivité élevée. En conséquence, le Zn peut être ajouté à la couche obtenue par croissance épitaxiale de ZnSe par ce moyen, la couche de Zn élimine le mécanisme de self-compensation et permet au dopant ajouté de façon in-15 tentionnelle de devenir actif. Comme dans le cas décrit ci-dessus, les techniques photolithographiques doivent Btre utilisées pour établir des contacts électriques au dispositif ZnSe-Ge. Des contacts ohmiques au ZnSe et autres composés de la colonne II-VI sont meilleurs avec de l'In ou des alliages qui renferment de l'In. D'autres ma-20 tériauxcepsndant, peuvent produire des contacts électriques acceptables. D'ailleurs, d'autres composés de la colonne II-VI peuvent être substituas avec la source de ZnSe par exemple, CdS, ZnS, CdTe et des combinaisons triples telles qu ZnCdSe. De plus, il est clair que d'autres matériaux de substrat peuvent être substitués pour le Ge, tel que le Si et le GaAs. 25 On a trouvé que la croissance des couches sur certaines orientations crys tallines produit habituellement des densités d'imperfection crystallines faibles tandis que la croissance sur d'autres orientations crystallines produit des densités d'imperfections crystallines plus élevées. En conséquence, lorsque le ZnSe est obtenu par croissance épitaxiale sur du Ge, par exemple, le plan 30 [100] du substrat crystallin de Ge produit des couches de densité de défaut inhabituellement faible et peuvent par conséquent, nécessiter "le formage" du dispositif comme décrit ci-dessus.Autrement, la croissance épitaxiale au-dessus du plan [111] du substrat crystallin de Ge produit des densités de défaut inhabituellement élevées et bien que ceux-ci éliminent en général la nécessité 35 de "formage", il peut en résulter quelques caractéristiques quelque peu irrspro-ductibles à moins que la croissance épitaxiale soit commandés de fanon à raduirs les densité de pièges profonds. Cependant, la croissance réalisée sur le plan [110] du substrat crystallin Ge produit facilement des densités d'imperfections crystallines suffisantes pour atteindre des caractéristiques d'impédance bista-40 bles reproductibles conformément à la présente invention. 71 16461 16 2095305 Il apparait clairement que si le procédé ne donne pas naturellement des pièges de niveau d'énergie suffisemrnent profond dans la couche obtenue par croissance épitaxiale et à l'interface de jonction, alors, une Impureté de niveau d'énergie profond telle que le Cu peut être introduite en quantité suffisante, 5 pendant ou après le procédé de croissance, de façon à obtenir des pièges de densité élevée nécessaires dans la couche obtenue par croissance épitaxiale. Cette densité peut être approximativement égale ou supérieure à la densité de dopage dans la couche obtenue par croissance épitaxiale. Bien que le procédé décrit ci-dessus utilise des techniques particulières 1Q de croissance épitaxiale en phase vapeur, il est clair que d'autres techniques de croissance peuvent d'ailleurs être utilisées. Par exemple, à la place des techniques de croissance en phase vapeur par lesquelles le matériau est supprimé de la source et déposé sur le substrat, le matériau de source peut être déposé par évaporation sur le substrat sous vide. Dans un tel dispositif, un substrat 15 préparé et pCli dB façon adéquate est placé dans une cellule à vide et un matériau de source est déposé par évaporation sur le substrat à partir soit d'une source de masse soit par évaporation des constituants élémentaires séparemment, de sorte qu'il soit obtenu par croissance sur le substrat. D'ailleurs, dans le procédé utilisé dans le dispositif représenté dans la figure 7, au lieu d'utili-20 ser un matériau de source, les constituants élémentaires constituant la source peuvent être introduits sous forme gazeuse, de telle sorte qu'une réaction entre les différents gaz se produise près de la surface du substrat, ce qui perla met d'obtenir/croissance appropriée sur le matériau du substrat. La figure S représente une structure en sandwich du dispositif réalisé con-25 formément au procédé décrit ci-dessus, dans lequel 77 représente le matériau du substrat et 01 représente le matériau obtenu par croissance épitaxiale. Comme représenté dans la figure 8, la formation des contacts électriques adéquats peut §tre réalisée par alliage des métaux adéquats avec chaque matériau. Il est clair que des couches déposées par évaporation ou par procédé chimique peuvent être 30 utilisées à la place des sphères métalliques obtenues par alliage. Autrement, Un collecteur peut Être utilisé à la place du contact ohmique 83, le contact ohmique étant réalisé entre le collecteur et la couche 77. Le collecteur peut servir de plaque de refroidissement et de support au dispositif. Lorsqu'un collecteur est utilisé, un contact électrique peut y être facilement établi. 35 Comme indiqué ci-dessus, des substrats de Si, Ge et GaAs peuvent être uti lisés. La couche épitaxiale qui est obtenue par croissance peut être obtenue à partir de composés pris dans la famille des éléments II-VI, tels que ZnSe ou Cd3j ou a partir de composés pris dans la famille des éléments III-V tels que GaP, GaAs, GaAsPj et des éléments de la famille du groupe IV, tels que SiC. 40 Bien qu'une variété de matériaux et de techniques aient été décrits pour la 71 16461 17 2095305 fabrication des dispositifs conformément au principe de la présente invention, il apparait qu'un aspect important de cette invention se trouve dans le fait que quelque soit les procédés utilisés ou les matériaux utilisés, le dispositif résultant, s'il veut présenter des caractéristiques d'impédances bistables décri-5 tes ci-dessus, doit renfermer une densité d'imperfections crystallines et de défauts de matériau assez élevée et, en particulier une densité élevée de pièges. En conséquence, si les matériaux utilisés et les procédés utilisés ne renferment pas naturellement ces défauts et imperfections, alors il peut être nécessaire d'ajouter-des matériaux pièges de sorte que la densité des pièges soit approxi-10 mativement égale ou supérieure à la densité de dopant utilisée. Des matériaux adéquats pour l'introduction des pièges sont, par exemple, le Cu, le Cr et le Fe. De plus, les orientations crystallines particulières peuvent être utilisées pour introduire une densité suffisamment élevée d'imperfections crystallines et de défaut de matériau. Finalement, le "formage" peut être nécessaire pour mettre 15 en route un mécanisme par lequel on obtient des caractéristiques d'impédance bistable du dispositif à hétérojonction, conformément à la présente invention. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter 20 toutes modifications de forme ou de détails qu'il juge utiles sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 71 16461 18 2095305 REVENDICATIONS 1.- Dispositif semiconducteur caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif à hétérojonction présentant un état stable à forte impédance 5 et un état stable à faible impédance, ce dispositif ayant une caractéristique de persistance telle que si la source d'énergie externe lui est otée, il persiste dans l'état où il se trouve, une source d'énergie pour commuter le dispositif à hétérojonction depuis son état de forte impédance à son état de faible impédance et depuis son état 10 de faible impédance à son état de forte impédance. 2.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif à hétérojonction comporte une première région d'un premier matériau d'un premier type de conductivité et une seconde région d'un second matériau formant 15 une jonction avec la première région, la seconde région contenant une forte den» sité d'imperfections de matériaux afin de permettre au dispositif à hétérojonction de présenter un état de forte impédance et un état de faible impédance. 3.- Dispositif semiconducteur selon les.revendications 1 ou 2, caractérisé 20 en ce que ce dispositif est une mémoire non destructive et non volatile et com-- porte une source d'énergie appliquée au dispositif à hétérojonction, l'énergie de cette source étant suffisante pour que l'état d'impédance du dispositif à hétérojonction puisse être lu mais insuffisante pour commuter le dispositif à hétérojonction entre ces états stables. 25 4.- Dispositif selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le matériau de la première région est choisi dans le groupe comprenant le silicium, le germanium et l'arsaniure de gallium, et en ce que le matériau de la deuxième région est choisi dans le groupe comprenant le phosphure de gallium, l'arseniure 30 de gallium, le phosphure arseniure de gallium, le séléniure de zinc, le sulfure de cadmium, le sulfure de zinc, le tellurium de cadmium et le séléniure de cadmium et de zinc. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, carac-35 térisé en ce que le dispositif à hétérojonction est une diode, et en ce que les imperfections de matériau sont des défauts cristallins renfermant des pièges s'étendant à des nieaux d'énergie profonds, ces pièges permettant à la diode de présenter les états d'impédance bistables à forte et à faible impédance. 40 6.- Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'état de 71 16461 19 2095305 forte impédance se présente lorsque les pièges sont remplis et l'état de faible impédance se présente lorsque les pièges sont vides et en ce que lorsque les pièges sont remplis, et qu'une polarisation inverse suffisamment forte est appliquée à 1*hétérojonction, les pièges se vident provoquant la commutation de l'hé- 5 térojonction depuis son état de forte impédance à son état de faible impédance. - 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le matériau de la seconde région est dopé et dans lequel la densité des pièges de cette seconde région est au moins égale à la densité de dopage de 10 ladite seconde région. 8.- Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la densité de dopage de la seconde région est relativement faible. 15 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la source d'énergie est une source de tension. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la seconde région a une épaisseur comprise entre un dizième et deux 20 microns. 11.- Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la résistivité de la seconde région est élevée. 25 12.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caracté risé en ce que le premier et second matériau sont cristallins, 13.- Dispositif selon la revendication 12 caractérisé en ce que la croissance de la seconde région se fait selon le plan 110 de la première région. 30 14.- Dispositif selon l'une quelconque dès revendications 2 à 13, caractérisé en ce que le second matériau est du type de conductivité opposé à celui du premier matériau. 35 15.- Procédé de fabrication de dispositifs semiconducteurs à hétérojonction du genre de ceux définis selon les revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : le chauffage d'une source de matériau d'un premier type de conductivité à une température comprise entre 600 et 800°C, 40 la mise en position, à une certaine distance, d'une pastille de substrat 71 16461 20 2095305 d'un matériau d'un deuxième type de conductivité au-dessus du matériau de source, la soumission du matériau de source à une atmosphère d'hydrogène et d'acide chlorhydrique, ce dernier ayant des concentrations de l'ordra de 0,1 à 1%, ce qui permet au matériau de source de croître sur le substrat de façon à créer une 5 forte densité d'imperfections de matériaux dans la couche obtenue par croissance. 16.- Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce oue la croissance du matériau de source sefait suivant le plan 110 du matériau de substrat. 10 17.- Procédé selon les revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que, après la croissance de la couche, le dispositif est soumis au formage en lui appliquant une forte tension afin d'obtenir des caractéristiques d'impédance bistable. 15 16.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le substrat est antérieurement dopé, avant ledit procédé, pour former le matériau du premier type de conductivité, l'ensemble étant soumis, durant le procédé, à un matériau de dopage de telle sorte que la couche obtenue par croissance soit dopée durant ce procédé pour former le matériau du second type de con-20 ductivité. 19.- Procédé de fabrication d'un dispositif de commutation à hétérojonction GaP-Si caractérisé en ce qu'il présente des caractéristiques d'impédance bistable, et en ce qu'il comprend les étapes suivantes: 25 nettoyer et polir une pastille de silicium, soumettre cette pastille de silicium à un décapant pour enlever les impuretés et les films d'oxyde, placer la pastille de silicium dans une chambre et chauffer cette pastille à une température de 1000° en présence d'hydrogène pur, 30 enlever l'hydrogène de la chambra, placer, à une certaine distance, la pastille de silicium au-dessus d'un matériau de source GaP, et ce, dans la chambre, chauffer le matériau de source à une température comprise entre 600 et 600°C soumettre, dans la chambre, le matériau de source à une atmosphère d'hydro-35 gène st d'acide chlorhydrique, l'acide chlorhydrique ayant des concentrations de l'ordre de 0,1 à 1%, de telle sorte que lors de la croissance du matériau de sour ce sur la pastille de silicium, il se crée une forte densité d'imperfections de matériau dans la couche obtenus par croissance •