Brevet FR2128768A1 — publié le 19721020

L'invention concerne un dispositif semiconducteur permettant d'engendrer des oscillations électriques haute-fréquence et comportant une diode à avalanche et à temps de transit, le corps de cette diode comportant une première 5 région en matériau semiconducteur de premier type de conduction, ainsi qu'une deuxième région qui est formée par un autre matériau et qui, avec la première région, forme une jonction redresseuse abrupte, ces première et deuxième régions étant munies de conducteurs de connexion qui, aux extrémités cfe la 10 jonction redresseuse, permettent d'appliquer, dans le sens de blocage, une tension suffisamment élevée pour donner lieu à une amplification par avalanche de porteurs de charge, un signal de sortie de fréquence déterminée étant disponible entre lesdits conducteurs de connexion. 15 Par l'expression "jonction redresseuse abrupte", il y a lieu d'entendre ici une jonction tellement asymétrique que si une tension est appliquée dans le sens de blocage aux extrémités de cette jonction, la zone de désertion ne s'étend pratiquement que dans ladite première région. 20 Les dispositifs semiconducteurs compostant des diodes à avalanche et à temps de transit (diodes IMPATT) du genre décrit sont connus. Pour engendrer les oscillations électriques, on utilise alors la résistance différentielle négative qui dans une telle diode est occasionnée par l'amplification à 25 caractère d'avalanche dans une région d'avalanche dans le voisinage de la jonction redresseuse par suite d'une ionisation par choc dans le matériau semiconducteur, combinée avec le temps de transit des porteurs de charge majoritaires dans la région de propagation, c'est-à-dire la région située en 30 dehors de la région d'avalanche où l'intensité du champ est au moins pratiquement égale à l'intensité du champ de saturation, de sorte que les porteurs de charge parcourent cette région à une vitesse de propagation de saturation qui est caractéristique du genre correspondant de porteurs de charge (électrons ou 35 trous) et du matériau semiconducteur utilisé. La fréquence d'oscillation (f) de la diode à avalanche et à temps de transit est déterminée alors par les paramètres de la diode (structure, dopage, dimensions) ainsi que par le choix de l'impédance extérieure qui shunte la hO diode dans le circuit utilisé. 72 08203 2128768 On sait également qu'entre les conducteurs de connexion, la puissance de sortie maximale susceptible d'être prélevée d'une telle diode présentant une structure et des dimensions déterminées, dépend fortement de la fréquence d'oscilla-5 tion que l'on a choisie. A cet égard, pour une diode déterminée à avalanche et à temps de transit, en corrélation avec les paramètres de la diode, la fréquence d'oscillation est généralement choisie de façon à obtenir la puissance de sortie maximale. On peut calculer (voir l'article de Delagebeaudeuf, paru dans 10 la publication "l'Onde Electrique", 1968, Volume 48, page 72h, formule (2))que la puissance de sortie est maximale lorsque l'angle de transit © est égal à: 9 = 2^f 1d d 2Jt'= 2,k radians, v k 1 5 expression dans laquelle f est la fréquence d'oscillation, v est la vitesse de propagation de saturation des porteurs de charge majoritaires, 20 1^ est la longueur de ladite région de propagation. En pratique, sur la base de cette considération, une diode déterminée à avalanche et à temps de transit est utilisée quasiment toujours dans une région de fréquence déterminée dans 25 laquelle sa puissance de sortie est optimale. Toutefois, un inconvénient connu du dispositif décrit est le niveau relativement élevé du bruit d'oscillation, causé en particulier par la forte ionisation par choc. Quant à ce bruit, dans lequel on peut distinguer un bruit en modulation 30 d'amplitude et un bruit en modulation de fréquence, c'est surtout ce dernier qui est très défavorable pour de nombreuses applications, par exemple lors de l'emploi du dispositif comme "oscillateur local" ou émetteur de mesure. Un des buts de l'invention est de fournir un dis— 35 positif dont la structure et le dimensionnement donnent lieu à un niveau de bruit en modulation de fréquence aussi réduit que possible pour les circonstances de régime choisies. La présente invention repose entre autres sur l'idée que pour des applications dans lesquelles la réalisation d'un 'l-O niveau de bruit en modulation de fréquence aussi réduit que 72 08203 2128768 possible est très importante, il est avantageux de choisir une fréquence d'oscillation qui diffère de la fréquence à laquelle est obtenue une puissance de sortie aussi élevée que possible. L'invention repose aussi sur l'idée que pour une 5 diode déterminée à avalanche et à temps de transit, le niveau de bruit en modulation de fréquence est minimal pour une fréquence d'oscillation optimale déterminée, définie par les paramètres de la diode, alors que néanmoins la puissance de sortie, bien qu'elle ne soit pas maximale, a une valeur ad-10 missible pour de nombreuses applications. Par conséquent, conformément à l'invention, un dispositif semiconducteur du genre mentionné dans le préambule est remarquable en ce que par rapport aux paramètres de diode, la fréquence d'oscillation est choisie de façon que l'angle de 15 transit 2 Tf f 1, Q = V soit au moins égal à 4 radians et au maximum égal à 5,2 radians, f étant la fréquence d'oscillation de la diode à avalanche et à 20 temps de transit, v étant la vitesse de propagation de saturation des porteurs de charge majoritaires dans la première région, ât 1^ étant la longueur de la partie de la première région, que les porteurs de charge parcourent à la vitesse de propagation de saturation, cette partie de région étant donc 25 la région de propagation. On a pu constater que si les valeurs de 0 sont comprises entre les limites précitées, le bruit en modulation de fréquence des matériaux semiconducteurs généralement utilisés pour la fabrication de diodes à avalanche et à temps de transit 30 -ces matériaux étant par exemple le silicium, le germanium et l'arseniure de gallium - est relativement très faible et est en outre minimal entre les limites précitées 4 et 5»2 radians. Cette valeur minimale s'avère exister pour un angle de transit 0 égal à environ 4,6 radians, de sorte que de préférence, la 35 relation entre les paramètres f, 1^ et v est choisie de façon que : e = 2 *r f ^ V soit pratiquement égal à 4,6 radians. 40 72 08203 2128768 Pour des porteurs de charge de nature déterminée (électrons ou trous) et pour un matériau semiconducteur déterminé, la vitesse de propagation de saturation v a une valeur déterminée par exemple pour des électrons dans le germanium, ladite vitesse 6 — 1 5 v est égale à environ 6.10 cm.s" , et pour des électrons dans le 7 -1 silicium elle est égale à 10 cm.s , pour des intensités de champ supérieures à l'intensité du champ de saturation, celle-ci 3 — 1 étant égale à environ 3.10^ Volt.cm. pour le germanium, et h -1 environ 2.10 Volt.cm. pour le silicium. 10 Pour une diode à avalanche quelconque, la longueur 1 de la région de propagation peut être calculée à partir du profil de dopage de la diode et de la tension de claquage de la jonction redresseuse. Pour les types habituels de diodes à avalanche et à temps de transit du genre décrits,la longueur 1^ 15 est en relation simple avec d'autres valeurs pouvant être mesurées directement sur la diode. Quant à un type connu d'une diode à avalanche et à temps de transit, à savoir la diode dite "Read", la première région comporte d'une part une zone fortement dopée contiguë 20 à la jonction redresseuse et appelée la région d'avalanche, zone dans laquelle il se produit une amplification à caractère d'avalanche, et d'autre part une région de propagation faiblement dopée, qui est contiguë à ladite zone et dont le dopage est tellement faible que dans cette région de propagation, lors de 25 l'application d'une tension de blocage égale à la tension de claquage aux extrémités de la jonction redresseuse, l'intensité du champ électrique est supérieure à l'intensité du champ de saturation. Par conséquent, conformément à l'invention, un autre mode de réalisation préféré est remarquable en ce que la 30 diode à avalanche et â temps de transit est une diode Read, ladite première région comportant une région d'avalanche, fortement dopée et contiguë à la jonction redresseuse, ainsi qu'une région de propagation dopée moins fortement et contiguë à cette région. 35 Dans un autre type connu d'une diode à avalanche et à temps de transit, le dopage d'une zone contiguë à la jonction redresseuse et appartenant â la première région est pratiquement homogène et est caractérisé par line valeur telle que dans cette région lors de l'application d'une tension de blocage qui aux kO extrémités de la jonction redresseuse est égale à la tension de 72 08203 2128768 35 claquage ou est légèrement supérieure à cette tension, la zone de désertion appartenant à la jonction redresseuse ne s'étend pas plus loin que ladite zone dopée de manière homogène. Dans un tel cas, des mesures ont permis de constater que la longueur 1^ de la région de propagation est environ égale aux 2/3 de l'épaisseur de la zone de désertion qui se produit à la tension de claquage de la jonction redresseuse. On peut calculer que l'épaisseur (exprimée en m) de cette zone de désertion est égale à 10 V 2 t° qN' expression dans laquelle: VB 15 20 — 12 £ est la constante diélectrique du vide = 8,854.10 — 1 Farad m C est la constante diélectrique relative du matériau semiconducteur, — 19 q est la charge d'un électron, égale à 1,6.10 Coulomb, N' est la concentration de dopage de ladite zone homogène, exprimée en atomes/m3, V est la tension de claquage, en Volts, de la jonction ±3 redresseuse. En outre, de ce qui précède, on sait que: 25 \/jL ' f o r VB ^d' (1) qN' ' expression dans laquelle d' est l'épaisseur (en m) de la zone dopée de manière homogène, et également que 3° . 2 \ / 2 £ É d = 3 V 2 S v (2) qN' E tandis que conformément à l'invention: il faut 40 2 f 1d ^ 5,2 (3) ^ v - En tenant compte des valeurs numériques précitées pour £ et q, les expressions (2) et (3) permettent d'écrire que 9,1.10-4 v \/ . ^ ^ f ^ri,l8.10~3 v \/ / v (4) fcr B ct B 72 08203 2128768 expression dans laquelle: 15 25 30 v est la vitesse de propagation de saturation - expri _ 1 mée en cm.s - des porteurs de charge majoritaires dans le matériau semiconducteur, et N est la concentration de dopage, en atomes.cm L'expression (l) permet d'écrire également que ^.1,05.10"3 \y ér VB N _ O (d en cm, et N en atomes.cm ). 10 Par conséquent, conformément à l'invention, un autre mode de réalisation préféré important est remarquable en ce que la première région comporte une zone dopée pratiquement de manière homogène et contiguë à la jonction redresseuse, l'épais seur, en cm, de cette zone étant au moins égale à: 1,05.103 \/ * r VB~ , N tandis que la fréquence d'oscillation est au moins égale à: -4 9,1.10 v ,.4 \y 7 f v 20 cr B et au maximum égale à: 1,18.10~3 v -3 „ \/ _N £ V *r B et de préférence pratiquement égale à: 1 , 05.1O*"3 v -3 - V " v t vT r B La réalisation de la jonction redresseuse peut avoir lieu de plusieurs façons. Suivant un mode préféré, la jonction redresseuse est une jonction p—n entre la première région de premier type de conduction et la deuxième région formée par un matériau semiconducteur de type de conduction opposé, ce matériau étant plus fortement dopé que celui de la partie de première région contiguë à la jonction p-n. De plus, les 3 5 * J matériaux semiconducteurs formant les première et deuxième régions peuvent être différents, la jonction redresseuse étant alors ce que l'on appelle une hétéro jonction. Toutefois, suivant un mode préféré important, les première et deuxième régions sont formées par le même matériau 40 semiconducteur, le matériau formant la première région ayant 72 08203 2128768 toutefois le type de conduction opposé à celui du matériau formant la deuxième région. Suivant encore un autre mode de réalisation préféré, la deuxième région est formée par un métal qui, avec la pre— 5 mière région, forme une jonction redresseuse métal-semiconducteur. (jonction de Schottky). De préférence, au moins le matériau semiconducteur formant la première région, est du silicium, du germanium ou de l'arseniure de gallium, bien que parfois également d'autres 10 matériaux semiconducteurs puissent être utilisés. Une diode à avalanche et à temps de transit, destinée à être utilisée dans un dispositif conforme à l'invention, peut évidemment présenter n'importe quelle conception utilisée habituellement pour des diodes connues à avalanche et à temps 15 de transit, et être réalisée par exemple par la mise en oeuvre de techniques mesa ou de techniques planaires accompagnées de techniques connues, par exemple des techniques d'alliage, de diffusion ou d'implantation d'ions, avec ou sans croissance épitaxiale. 20 La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un dispositif conforme à 1'invention. 25 La figure 2 représente un autre dispositif conforme à 1'inventi on. La figure 3 est tin graphique donnant l'allure de la largeur de valeur moyenne 2 A U de la pulsation en fonction de l'angle de transit Q pour une puissance de sortie de 18 m¥ 30 et pour deux matériaux semiconducteurs différents. Les figures 1 et 2 sont schématiques et les dimensions des constituants des dispositifs n'ont pas été reproduites à la même échelle. Généralement, les parties correspondantes sur les figures sont indiquées par les mêmes repères. 35 La figure 1 monte un dispositif semiconducteur con forme à l'invention, destiné à engendrer des oscillations électriques haute fréquence, la diode à avalanche et à temps de transit ayant été représentée en coupe transversale. Le dispositif comporte une diode à avalanche et à temps de transit h0 dont le corps comporte une première région (l, 2) en silicium 72 08203 2128768 de type de conduction n, cette région étant formée par une couche épitaxiale 1 ayant une épaisseur de 7 microns et une 15 , concentration dopage de 5«10 atomes de phosphore par cnr . (Résistivité 1,1 Ohm.cmj. Cette couche 1 est élaborée sur 5 un substrat 2 ayant line épaisseur de 50 microns et une résis— *18 tivité de 0,008 Ohmcm (concentration dopage de 8.10 atomes d'antimoine par cm3). La diode comporte également une deuxième région affectant la forme d'une couche métallique (3j4) formée par une couche 3 en palladium, présentant une épaisseur de 10 0,1 micron, et par une couche b en or, présentant une épaisseur de 0,5 micron. La couche 3 forme une jonction de Schottlcy redresseuse abrupte 5 avec la partie 1 de la première région (1,2). La partie 2 de cette première région est munie d'un conducteur de connexion 6 qui contacte le substrat 2 à l'aide 15 d'une couche d'or 7 et d'une couche de palladium 8, les épaisseurs de ces couches 7 et 8 correspondant aux épaisseurs des couches 4 et 3. La deuxième région, formée par la couche métallique (3, b) , est munie d'un conducteur de connexion qui a la forme d'une plaque de refroidissement 9 en cuivre, sur 20 laquelle sont élaborées les couches 3 et b. A l'aide d'une source de tension continue E ayant une forte résistance interne R^, on a , par l'intermédiaire des conducteurs 6 et 9» appliqués aux extrémités de la jonction redresseuse 5 une tension dans le sens de blocage, cette tension 25 étant égale à la tension de claquage de la jonction, ou un peu plus forte que celle-ci. Dans le présent cas, la tension appliquée est égale à environ 100 Volts. Du fait d'avoir appliqué cette tension continue, il se produit dans le voisinage de la jonction 5 dans la couche 1 30 -une amplification à caractère d'avalanche, qui donne lieu à la formation d'électrons et de trous. A partir de la couche de palladium 3, les électrons se déplacent à travers la couche 1 vers la couche N' 2 sous l'influence du champ électrique. Dans le circuit connecté au dispositif semiconducteur 35 représenté sur la figure 1, on a branché également une résistance variable et une impédance variable Z (comportant une partie réelle et une partie imaginaire induetive), qui sont branchées en série entre les conducteurs 6 et 9» Lorsque les valeurs électriques des composants R^ et Z sont réglées de 40 f aç on que 72 08203 -9- 2128768 Rçj + j + Rg + Z = O, - expression dans laquelle R^ + jX^ représente l'impédance interne de la diode à avalanche et à iemps de transit entre les conducteurs 6 et 9 - la diode peut être portée à oscilla— 5 tion par l'interaction connue entre l'ionisation par choc et la durée de transit des électrons, alors qu'un signal de sortie U, disponible aux extrémités de la résistance R^, est prélevé entre les bornes 12 et 13* En faisant varier les valeurs électriques des composants R^ et Z de façon à respecter la condition énon-10 çée ci-dessus, on peut faire varier la fréquence f du signal TJ. Lorsque le matériau semiconducteur utilisé est le silicium, on a 6 = 12, tandis que la vitesse de propagation y? n de saturation d'électrons dans le silicium est égale à 10 — 1 cm.s . L'epaisseur de la zone 1, dopée dé manière homogène, 15 contiguë à la jonction 5 et appartenant à la première région est égale à 7«10~4 cm, cette épaisseur étant supérieure à 35 1'épaisseur ^3 \y * r V„ * „rt-4 1,05.10^ V B = 5,15.10 " cm, N 20 c'est-à-dire l'épaisseur de la zone de désertion pour la tension de claquage de la jonction 5« Sur la figure 1, la limite de cette zone de désertion est indiquée par les pointillés 10. Conformément à l'invention, la fréquence f est main-25 tenant choisie de façon que l'angle de transit, donné par 2 1T f 1j e = V soit au moins égal a 4 radians et au maximum égal à 5,2 radians, et de préférence égal à 4,6 radians. Pour la diode décrite, la 30 longueur 1^ de la région de propagation est, avec une approximation convenable, égale aux 2/3 de l'épaisseur de la zone de désertion, c'est-à-dire égale à 1 = \ . 1,05.103 = 3,44.1 o-4 cm. J N Sur la figure 1, la région de propagation se situe entre les pointillés 10 et 11. Par conséquent, ladite condition pour Q donne comme résultat que: 40 1 ,86.10 1 w s ~ ' = 9,1 • 10""+ v — -r B ,1° _ -1 _ o , m-k „ \/ N ^ ,Q in~3 72 08203 -10- 2128768 V " . a.1,1.1010 e"1 10 VB et de préférence (pour Q = 4,6 radians): f = 1,05.10~3 v \/ S = 2,14.1010 s"1. Ér B Sur la figure 3» en fonction de l'angle 0, on montre l'allure du niveau de bruit en modulation de fréquence pour une puissance de sortie totale (aux extrémités de R^ + z) égale à 18 mW, la figure 3 donnant, cette allure pour une *1* » diode en germanium n p et pour une diode silicium p n (ou diode metal-n). Comme mesure de bruit, on a porté en ordonnées la largeur de valeur moyenne 2 À de la pulsation d'oscilla tion en radians/seconde, et en abscisses l'angle 0 exprimé en radians. La figure 3 permet de se rendre compte que pour 15 Q = 4,6 radians, le bruit en modulation de fréquence est minimal entre les limites choisies. Pour obtenir une puissance de sortie 3ff maximale, l'angle Q à choisir devrait être égal à x— , ce 1 0 — 1 qui correspond à une fréquence f égale à 4,65.10 s . De la figure 3, il découle toutefois que pour cette: fréquence, le 20 niveau de bruit exprimé en largeur de valeur moyenne dépasse de plus de vingt fois le niveau de bruit obtenu pour la fréquence optimale conforme à l'invention. La fabrication de la diode représentée sur la figure 1 peut avoir lieu par la mise en oeuvre de techniques générale-25 ment connues, la couche 1 étant élaborée sur le substrat 2 par croissance épitaxiale, après quoi on dépose par évaporation les couches de palladium et d'or 3, 4, 7 et 8, la plaquette ainsi obtenue étant ensuite divisée en diodes distinctes par des opérations de masquage et de décapage. Pendant le décapage, 30 on obtient pour le bord 14 (voir la figure 1 ) le prof.il avantageux pour l'obtention d'une tension de claquage aussi élevée que possible. La fabrication d'une telle diode à avalanche et à temps de transit est décrite en détail dans la demande de brevet français intitulée "Dispositif semiconducteur et procé-35 dé permettant sa fabrication" que la Demanderesse a déposée le 26 août 1971 sous le numéro 7«131.003. Au lieu d'être formée par la couche palladium-or (3, 4), la jonction redresseuse peut être formée également 40 par une couche fortement dopée de type de conduction p, con- 72 08203 -11 2128768 tiguS à la couche 1 et décrite par exemple dans la publication "Electronics Letters", pages 693 et 694, parue le 27 décembre 5 un autre exemple d'un dispositif conforme à l'invention, équipé d'une diode à avalanche et à temps de transit du type Read, qui pour le reste est branchée dans un circuit de la même façon que dans l'exemple précédent. La diode a un corps semiconducteur en silicium qui a line première région de type de conduction .10 N qui comporte une région de propagation 21 dopée quasiment 1 h de manière homogène, le dopage correspondant à 7«10 atomes d'antimoine par cm3 et l'épaisseur de la région 21 étant égale à 1^ = 9,3 microns. Cette région 21 est élaborée sous la forme d'une couche épitaxiale sur un substrat 22 dopé à 18 15 raison de 10 atomes d'antimoine par cm3. La première région comporte en outre une couche fortement dopée 23, du type de conduction N, qui forme la région à caractère d'avalanche, obtenue par une diffusion de phosphore dans la couche épitaxiale 21 et présentant une épaisseur de 2,4 microns. La deuxième 20 région 24 est une couche de type de conduction P, obtenue par diffusion de bore et présentant une épaisseur de 3,3 microns. Les couches 24 et 23 forment une jonction redresseuse p-n 25. A l'endroit de la surface de la couche 24, la concentration de surface établie par la diffusion de phosphore est 17 -3 ^ 25 égale à 10 atomes.cm , la concentration de surface établie 20 —3 par la diffusion de bore étant égale à 4.10 .cm conducteurs de connexion 26 et 27, les régions 24 et 25 sont munies de contacts de connexion; alors que, de préférence, la 30 couche 28 est élaborée sur une plaque de refroidissement. Sur la figure, la structure de la diode est indiquée très schéma-tiquement, car pour illustrer l'invention, seules la succession et les épaisseurs des couches revêtent de l'importance. La diode peut affecter par exemple une forme identique à celle 35 illustrée sur la figure 1. La tension de claquage de la jonction p-n 25 est égale à 50 Volts. dans l'exemple précédent, la fréquence est réglée de façon que: 1969 La figure 2 illustre par une coupe transversale A l'aide de couches métalliques 28 et 29 et de Conformément à l'invention, de la manière indiquée 40 v 9 72 08203 -12- 2128768 et de préférence de façon que 2 1T f 1 ■ ~ 4,6 radians. v 5 Lorsqu'il s'agit d'une diode du type décrit ci-dessus, la longueur 1^ est pratiquement égale à l'épaisseur de la couche 21, de sorte que la fréquence à choisir est pratiquement indépendante du dopage des différentes couches sous condition de respecter uniquement les conditions imposées à toute diode 10 Read, à savoir que la jonction p-n 25 doit être abrupte et qu'à la tension de claquage de la jonction 25, la région de charge d'espace doit s'étendre au moins jusqu'à la couche 22, tandis qu'en outre dans la région 21, l'intensité du champ doit être supérieure à l'intensité du champ de saturation. Lorsqu'on 15 a respecté le profil de dopage décrit, on constate que ces conditions sont respectées. Etant donné que 1^ = 9, 3 «10 4 cm, ce qui précède permet d'écrire que 6, 8.109 s"1 f ^8,9-109 s"1 9 -1 20 et 4e préférence que f= 7,9*10 s . Bien que l'invention soit décrite à l'aide de formes de réalisation et d'application déterminées, le technicien pourra en réaliser de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. Dans la diode illustrée sur la figure 2, 25 la couche 24 de type de conduction p peut être remplacée par exemple par une couche métallique qui, avec la couche 23, forme une jonction de Schottky redresseuse. Il est possible aussi d'utiliser des matériaux semiconducteurs autres que le silicium, par exemple le germanium ou l'arseniure de gallium. 30 Les types de conduction des couches semiconductrices peuvent être remplacées par les types opposés, tout en respectant alors les conditions constituant la base de l'invention. Pour former les jonctions de Schottky, il est possible d'utiliser d'autres matériaux appropriés, tandis que des constituants du circuit 35 extérieur peuvent différer de ceux du circuit donné en référence aux exemples, tandis que la diode peut présenter une structure autre que la structure mesa: il est par exemple possible d'utiliser des structures entièrement ou partiellement planaires . 40 Jl importe également de remarquer que bien que dans 72 08203 -13- 2128768 ce qui précède, l'on soit parti d'une diode déterminée à avalanche et à temps de transit, dont ensuite la fréquence d'oscillation a été choisie en fonction de la condition d'angle de transit préconisée par l'invention, il est possible également 5 de partir d'une fréquence d'oscillation désirée déterminée, sur la base de laquelle on utilise ensuite une diode à avalanche et à temps de transit dont la structure est telle que la vitesse de propagation de saturation v et la longueur 1^ de la région de propagation sont en concordance avec les conditions qui, 10 conformément à l'invention, ont été posées à l'égard de l'angle 0. Pour un matériau semiconducteur déterminé utilisé pour former la première région, la mesure préconisée par l'invention signifie alors entre autres qu'en vue d'obtenir un bruit en modulation de fréquence aussi réduit que possible pour une 15 fréquence d'oscillation déterminée, on choisira une diode ayant une région de propagation plus longue ou une tension de claquage plus élevée que la longueur ou la tension qui -, jusqu'à présent, étaient couramment utilisées pour l'obtention d'une puissance de sortie optimale. 72 08203 2128768 REVENDICATIONS i 1. Dispositif semiconducteur permettant d'engendrer des oscillations électriques haute fréquence et comportant une diode à avalanche et à temps de transit, le corps de cette 5 diode comportant une première région en matériau semiconducteur de premier type de conduction, ainsi qu'une deuxième région qui est formée par un autre matériau et qui, avec la première région, forme une jonction redresseuse abrupte, ces première et deuxième régions étant munies de conducteurs de connexion qui, 10 aux extrémités de la jonction redresseuse, permettent d'appliquer, dans le sens de blocage, un'e tension suffisamment élevée pour donner lieu à une amplification par avalanche de porteurs de charge, un signal de sortie de fréquence déterminée étant disponible entre lesdits conducteurs de connexion, caractérisé 15 en ce que par rapport aux paramètres de diode, la fréquence d'oscillation est choisie de façon que l'angle de transit 2 7f f 1. 20 25 30 35 9 soit au moins égal à 4 radians et au maximum égal à 5»2 radians, f étant la fréquence d'oscillation de la diode à avalanche et à temps de transit, v étant la vitesse de propagation de saturation des porteurs de charge majoritaires dans la première région, et 1 étant la longueur de la partie de la première région, que les porteurs de charge parcourent à la vitesse de propagation de saturation, cette partie de région étant donc la région de propagation. 2. Dispositif semiconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de transit 2 f 1 . e = 4o V est pratiquement égal à 4,6 radians. 3. Dispositif semiconducteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la diode utilisée est une diode Read, la première région comportant une région à caractère d'avalanche fortement dopée, contiguë à la jonction redresseuse, ainsi qu'une région de propagation faiblement dopée, contiguë à ladite région. 4. Dispositif semiconducteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première région comporte une zone dopée pratiquement de manière homogène, contiguë à la 72 08203 "15~ 2128768 jonction redresseuse, l'épaisseur, exprimée en cm, de cette zone étant au moins égale à: 1 ,05. 103 X/3r V;B N tandis que la fréquence d'oscillation est au moins égale à: 9,1 .10~4 v V \- c r B et au maximum égale à 10 1,18.10~3 v \f -4^ v cr B et de préférence pratiquement égale à 1,05.10~3 v \J r^r v *r B ^ expression dans laquelle: . v est la vitesse de propagation de saturation exprimée en cm.s des porteurs de charge majoritaires dans ladite zone, N est la concentration de dopage de la zone, exprimée ?o -3 en atomes.cm , est la constante diélectrique relative du matériau semiconducteur constituant ladite zone, et V^ est la tension de claquage, exprimée en Volts, de si la jonction redresseuse:. 5. Dispositif semiconducteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la jonction redresseuse est une jonction p-n entre la première région de premier type de conduction et la deuxième région formée par un matériau semiconducteur de type de conduction opposé, ce matériau étant plus fortement dopé que celui de la partie de première région contiguë à la jonction p-n. 6. Dispositif semiconducteur selon la revendication 5> caractérisé en ce que les première et deuxième régions sont formées par le même matériau, le matériau formant la première 35 région ayant toutefois le type de conduction opposé à celui du matériau formant la deuxième région. 7. Dispositif semiconducteur selon l'une des revendica- 40 tions 1 à 4, caractérisé en ce que la deuxième région est formée par un métal qui, avec la première région, forme ni jonction redresseuse métal-semiconducteur (jonction de 72 08203 -16- 2128768 Sch.ottky) . 8. Dispositif semiconducteur selon l'une des revendica tions 1 à 7> caractérisé en ce qu'au moins le matériau semiconducteur formant la première région est du silicium, du germanium ou de l'arseniure de gallium.