Brevet FR2128236A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne un redresseur commandé du type t'thyristor" ayant une caractéristique supérieure de passage uniforme à la conduction et de protection contre la coupure Il est bien connu que les redresseurs commandés du type thyristor sont limités du point de vue de la vitesse d mentation du courant à travers le redresseur, cette vitesse étant en général exprimée sous la forme di/dt. Il a été constaté aussi que la valeur maximale de di/dt pouvant entre utilisée avec sécurité pour un thyristor donné est fonction directe de la valeur du signal de commande utilisé pour provoquer la conduction du thyris tor. Pour augmenter la vitesse de passage à la conduction et permettre d'utiliser des signaux de commande plus faibles avec sécurité, il a été proposé de separer la couche "émetteur" formant la cathode du thyristor en une partie principale et une partie auxiliaire, le signal de commande arrivant sur l'électrode de commande provoquant la conduction de la partie auxiliaire du thy ristor, cette partie auxiliaire etant utilisée pour provoquer la conduction de la partie principale.Un signal de commande faible est acceptable avec cette combinaison parce que la partie formant le thyristor auxiliaire du redresseur est petite par comparaison à la partie formant le thyristor prIncipal. De plus,le thyristor auxiliaire agit comme un amplificateur intermédiaire pour la trains mission du signal de commande au thyristor principal pour provoç quer la conduction de celui-ci. Bien que l'utilisation dtune partie formant un thyris tor auxiliaire soit une amélioration pour la caractéristique de passage à la conduction,il subsiste une difficulté du fait que le passage localisé à la conduction seulement du thyristor prin clpal ou du thyristor auxiliaire peut avoir lieu et que la concentration localisée du courant peut entraîner la détérioration ou la destruction du dispositif. De plus, tandis que l'électrode de commande est initialement positive par rapport à la cathode pour transmettre le signal de commande de conduction à celle-ci, quand une partie localise de la catnode est devenue conductrice, cette partie approche du potentiel de l'anode et elle peut devenir positive par rap port à ITélectrode de commande a Il peut en résulter un courant sortant de coupure par le conducteur de l'électrode de commande et produisant une concentration localisée de courant et ;Pendm- magement du dispositif. Cela peut avoir lieu soit du fait d'un courant passant du thyristor auxiliaire vers le conducteur de l'électrode de commande, soit d'un courant passant du thyristor principal vers le thyristor auxiliaire. Invention a pcur objet un redresseur du type thyristor commandé par une électrode de commande, comportant une partie formant un thyristor auxiliaire et protégé de façon stlpé- rieure contre les densites importantes localises de courant pouvant provoquer la destruction du dispositif par surchauffage localisé L'invention a aussi pour objet un thyristor commandé par une électrode de commande et comportant une partie constituant un thyristor auxiliaire avec une disposition pour la distribution rapide du courant de passage à la conduction et pour limiter le courant tendant à provoquer la coupure ou passage à la non~onduc- tion du dispositif. Suivant une caractéristique de l'invention, un redresseur du type thyristor comprend un élément semi-conducteur comportant quatre couches de conductivités de types opposés. Les couches sont intercalées de façon que les couches voisines aient des conductivi- tés de types opposés de façon à former plusieurs Jonctions P-N. Ces couches comprennent une première couche "émetteur" et une première couche "base" immédiatement voisine de la première couche émetteur. La première couche émetteur comprend un segment principas et un segment auxiliaire espacé latéralement du segment prlnci- pas. Un dispositif formant une électrode de commande est associé à une première partie de la première couche base séparée du segment principal par le segment auxiliaire. Un dispositif etablit un traJet conducteur formant un pont court-circuitant la jonction entre le segment auxiliaire et une seconde partie de la première couche base interposee entre le segment principal et le segment auxiliaire.Le dispositif comporte une seconde couche émetteur, et un premier contact principal et un second contact principal sont associés respectivement au segment principal et à la seconde couche émetteur. Un dispositif établissant une résistance latérale est associé à chaque partie de la base pour étaler latéralement l'écoulement du courant, et au moins l'un des dispositifs de résistance latérale comporte un segment ballast diffusé formant une partie passive de la première couche émetteur. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnee à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel: - la figure l est une coupe verticale schématIque d'un thyristor selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une vue en plan dsun thyristor selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, et - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2. Les épaisseurs sont représentées en coupe avec des dimensions treks exagérées par rapport aux largeurs pour permettre une representation plus claire. La figure 1 représente un élément semi-conducteur 1005 qui peut être un monicristal de silicium et qui comporte une première surface principale 102 et une seconde surface principale 104. Lséle ment semi-conducteur comporte quatre couches successives entre les surfaces principales opposées. Une première couche émetteur? 106 est située à côté de la première surface principale Une première couche "base" 108 est situee à côté de la première couche emetteur et comporte des parties s'étendant jusqu a la première surface principale. Une second oeue "haa"' est située à côté de- la première couche base et une seconde couche 2émetteur" 112 est située entre la seconde couche base et la seconde surface principale. Les conductivités des couches voisines sont de types opposes de sorte qu9,1 existe des jonctions P-N entre les couches Une jonction 'émetteur" 114 est formée entre la seconde couche émetteur et la seconde couche base, et une jonction "base" 116 est formée entre les deux couches bases. La première couche émetteur est divisee en segments dans la direction latérale par des parties intermédiaires de la première couche base, de sorte que plusieurs jonctions lndépendan tes du point de vue fonctionnement sont formées entre les deux couches. La première couche émetteur comporte un segment principal 118 et un segment auxiliaire 120 espacés dans le sens latéral, La première couche base comporte une zone principale 122 en dessous du segment principal et une zone auxiliaire 124 en dessous du segment auxflliairew Une zone d'électrode de commande 126 est située à l'intérieur de la zone auxiliaire et lme zone latérale 128 est située entre la zone principale et la zone auxi liaire. Un premier segment ballast diffusé 130 de la première couche émetteur est formé à l'intérieur du segment auxiliaire Un second segment ballast diffusé 1.32 de la première couche émetteur est associé à la zone latérale comprise entre le segment principal et le segment auxiliaire Suivant le mode de réalisa tion représent4, tous les segments de h première couche émetteur sont annulaires et concentriques. Un premier contact principal 134 est. associé pour la conduction au segment principal et à la première couche émetteur.Un second contact principal 136 est assoclé pour la conduction à la surface de la seconde couche émetteur. Une couche de conduction 138 couvre une partie de la surface exté- rieure du segment auxiliaire et s'étend latéralement à 1'exté- rieur de ce segment en association de conduction avec la zone latérale de la première couche base La couche de conduction est espacée vers l'intérieur du second segment ballast diffusé. Un conducteur de commande 140 est connecté à une électrode de commande 142 formée par métallisation sur la partie centrale de la zone d'électrode de commande sur la première surface principale, cette électrode de commande s'étendant latéralement pour couvrir le bord intérieur du premier segment ballast diffusé. En considérant les jonctiorsformées entre le premier émetteur et la première base, il est facile de voir que l'électrode de commande formée par métallisation court-circuite le bord intérieur de la première jonction ballast 144 formée entre le premier segment ballast et la seconde électrode de connexion (le bord intérieur étant, dans tous les cas considéres, le bord situé du côté de l'axe vertical du dispositif et le bord extérieur étant le bord le plus éloigné de cet axe) et la zone d'électrode de commande De même, la couche de conduction courcîrcuite le bord extérieur de la jonction auxiliaire 146 formé entre le segment auxiliaire et la première base.La seconde jonction ballast 148 formée par le second segment ballast et la zone latérale n'est pas court-circuitée Le premier contact principal peut Aetre en contact direct -avec la zone principale de la première base d'une façon bien connues mais la jonction émetteur principale ]50 formée par le segment principal et la zone principale n'mode préférence pas court-circuitee par le premier contact principal à son pourtour intérieur, Bien que le premier contact principal soit représenté ayant la mme étendue que la première couche émetteur, dans la pratique le premier contact principal est forme pour que son bord intérieur soit légèrement espace vers l'extérieur du bord interieur du segment principal de la première couche emetteur. Bien que pour simplifier l'électrode de commandes la couche de conduction, le premier contact principal et le second contact principal soient représentés formée de coches métalliques unitaires, il doit être noté que ces éléments peuvent chacun être formés d'une ou de plusieurs couches de meAme metal ou de métaux différents d'une façon bien connue. il est préfé-rable que ces éléments soient plaqués ou liés autrement directement aux surfaces principales de l'élément semi-conducteur avant l'association avec les autres éléments du dispositif semi-conduc teur afin que ces éléments forment des interfaces d'impédance faible avec 17élément semi-conducteur. Une première plaque d'appui 152 et une seconde plaque d'appui 154 sont associées respectivement au premier con- tact principal et au second contact principal. Ces plaques d'appui sot neprésentees ayant le même développement latéral que les contacts principaux Quand l'élément semi-conducteur est un cristal de silicium, il est préférable d'utiliser pour ces plaqtues un métal tel que le tungstène, le molybdène, le Èernico, 1e Kovar ou le tantale ayant un coefficient de dilatation thermique infé rieur à 10-5 cm7cm par O et mieux inférieur à 0,5 x 10-5 cm/cm par ". L'une ou l'autre ou les deux plaques d 7~pui peuvent être liées directement aux contacts principaux, ou bien entre associées physiquement à ces contacts sans liaison directe. Les surfaces principales extérieures des plaques d'appui peuvent porter une couche de métal conducteur malléable, par exemple d'argent ou d'or5 quand la plaque d'appui est destinee à coopérer avec un élément formant une borne de connexion. Une rondelle de centrage en diélectrique 156 est placée dans l'ouverture de la plaque d'appui supérieure et comporte un trou pour le passage du conducteur 140 de l'électrode de commande Cette rondelle maintient le positionnement relatif entre la plaque d'appui et le conducteur de l'élec- trode de commande de la façon représentée.De plus, cette rondelle protège le second ballast diffusé contre l'association de conduction avec la couche de conduction ou des contacts du dispositif La combinaison représentée sur la figure 1 peut être utilisée en tant que dispositif semi-conducteur complet quand les conditions ambiantes sont spécialement réglées pour l'absence d'humidité et d'autrescontaminants Plus particulière- ment, cette combinaison peut astre utilisée dans une enveloppe telle qu'une boite scellée hermétiquement pour des dispositifs semi-conducteurssdlune façon courante.Par exemple, cette combinaison peut être incorporée dans une enveloppe hermétique telle que celle produite couramment par la Général Electric Company et faisant partie de son thyristor 4jC398. Au lieu de placer cette combinaison dans une enveloppe hermétique, elle peut être enrobée dans une matière de passivation protectrice, par exemple une résine de silicone, un verre, ou autre d'une façon connue. La façon d'envelopper le thyristor ne fait pas partie de l'invenw tion. Le dispositif ayant la forme représentée sur la figure 1 peut être obtenu par des techniques connues. Typiquement, les couches de l'élément seml-conducteur sont formées en partant d'un cristal de silicium ayant des caractéristiques de conductivite dans toute la masse correspondant aux caractéristiques de conductivité de la seconde baselles couches formant la première base et le second émetteur peuvent ensuite être formées par diffusion dans le cristal à-partir des surfaces principales opposées dune impureté d'un type de conductivité opposé à celui de la seconde base. La jonction émetteur 114 et la jonction base sont ainsi formées. I1 est important aussi de nder que dans ce cas la résistivité de la couche formant la première base augmentera dans la direction allant de la première surface principale vers la jonction base.La première couche émetteur segmentée peut ensuite être formée en établissant une réserve convenable sur la première surface principale et en formant slmultanément les segments de la couche. I1 sera cbserve que le segment principal et le segment auxiliaire peuvent être formés soit par diffusion soit par alliage. I1 est cependant préférable que les segments ballast soient formés par diffusion La raison est que 'uniformité et la profondeur des jonctions diffuses peut être commandé avec une grande précision.Bien entendu, cela permet un réglage étroit de la résistance au passage du courant des parties associées de la première base du fait de la limitation de leur largeur à côté des segments ballasts I1 doit être noté à ce point de vue qu'il peut être désirable de procéder à des aiffusions séparees pour former des différences réglées pour les premières couches émetteurs afin que chaque segment soit forme à la profondeur optimale pour la fonction qu'il doit assurer.Il est particuliè- rement important que le second segment ballast ayant la forme représentée sur la figure 1 soit formé par diffusion, parce qu'une couche à resistance superficielle très faible associée au second segment ballast peut empêcheur ce second segment de rester passif de la façon désire pendant le fonctionnement du dispositif L'électrode de commande formée par métallisation associée au premier segment ballast empêche efficacement l'injection de charges par ce segment, qu'il soit formé par diffusion ou par alliage, mais quand le dépôt est espace vers l'intérieur à partir du bord interieur du segment ballast, ce segment doit de préférence aussi être formé par diffusion pour assurer qu' il reste passif dans les conditions courantes de fonctionnement La description qui précède des techniques de fabrication doit être considérée seulement comme un exemples parce que différentes techniques de formation de couches sont connues et peuvent facilement être adaptes à la fabrication d'une structure selon i'invention du moment que les caractérIstiques essentielles sont respectées. Le fonctionnement du thyristor de la figure 1 est décrit ci-apres en considérant une forme préférée suivant laquelle la première couche émetteur a une conductivité type N et le second émetteur est du type P. Bien entendu, cette relation entre Res couches formant les émetteurs peut être inversée sans que cela influe pratiquement sur les caractéristiques de l'invention. Quand une tension positive est appliquée sur le premier contact 134, par comparaison à la tension du second contact principal 136, le thyristor est à l'état de polarisation inverse de blocage et conjointement ne traverse pas l'élément semiconducteur parce que la jonction émetteur 114 est polarisée dans le sens inverse. Quand la tension appliquée est modifiée de façon que le second contact principal 136 soit positif par rapport au premier contact principal, l'élément semi-conducteur, bien que polarisé dans le sens direct, reste non-conaucteur en l'absence dsun signal de commande, parce que la jonction base 116 est dans ce cas polarisée dans le sens inverse et empêchele passage du courant. Quand le dispositif est polarisé dans le sens direct, son passage de létat de blocage du courant ou d'impédance élevée peut être facilement transformé en état conducteur d'impédance faible en rendant simplement le conducteur 140 de l'électrode de commande positif par rapport au premier contact principal. Cela provoque le passage de courant du conducteur d'électrode de commande au premier contact principal. Le courant passe de l'électrode métallique de commande 142 à l'intérieur par rapport au premierSegmrltballast 130 à travers la zone d'électrode de commande 126 et ensuite en dessous du premier segment ballast vers l'extérieur, vers le pourtour interieur du segment auxiliaire 120. A partir du segment auxiliaire, le courant passe vers l'extérieur à travers la couche de conduction 138 de sorte qu'il passe en pont par rapport à la jonction auxiliaire 146. Le courant passe ensuite de la couche de conduction à travers la zone latérale 128, située sous le second segment ballast 148, vers le bord intérieur du segment principal 1180 Le courant passe ensuite de ce bord intérieur du segment principal au premier contact principal. Le courant traversant le segment auxiliaire établit un gradi.ent de potentiel latéralement à travers se segment, ce qui provoque l'injection d'électrons dans la première base 108 à partir du segment auxiliaire le long du bord intérieur de la jonction auxiliaire. Cela a tendance à provoquer le claquage de la ccuche d'épuisement associée à la Jonction base immédiatement en-dessous de celle-ci et à démarrer le passage de courant le long du bord interieur du segment auxiliaire à partir du second contact principal. En atteignant le segment auxiliaire le courant suit le trajet du signal de commande de la façon décrite ci-dessus pour qusil atteigne le premiér contact principal.Le courant du si.gnal de commande augmenté d'un grand nombre de fois sa valeur par le courant provenant du second contact principal provoque l'injection d'électrons à partir du bord intérieur du segment principal dans la zone principale 122 de ia première base située en dessous pour augmenter le claquage de la couche d'épuisement associée à la Jonction base et pour permettre un debit de courant encore plus important entre le premier contact principal et le second contact principal. Il'est facile de voir qugen l'absence du premier segment ballast diffusé 130 et avec une distance latérale très faible entre le bord extérieur de l'électrode de commande métalli- que et le bord intérieur de la jonction auxiliaire, comme c'est le cas dans les thyristors classiques comportant une partie formant un thyristor auxiliaire, un trajet de resistance très faible existe entre l'électrode de commande métallique et la jonction auxiliaire. Quand le signal de commande est initialement appliqué au dispositif, aucun courant ne passe jusqu'à ce qu'un gradient de tension suffisant soit établi pour provoquer la conduction dans le sens direct à travers la jonction auxiliaire.Typiquement, un gradient de tension de moins d'un volt est nécessaire pour obtenir la conduction directe à travers une jonction P-N. I1 a été constaté que,quand un point particulier du-bord tinté rieur du segment auxiliaire est rendu conducteur par un signal de commande dans un thyristor classique, le passage du courant n' est pas nécessairement étale latéralement pour que l'ensemble du segment auxiliaire soit immédiatement rendu conducteur. Si la superficie dans laquelle la conduction initiale a lieu est assez faible, et si une densité de courant importante existe dans cette superficie restreinte, un chauffage localisé instantané excessif de l'élément semi-conducteur peut avoir lieu et provoquerl'endomma- gement permanent de l'élément semi-conducteur et la destruction du dispositif. En plaçant la première zone ballast diffusée entre l'électrode de commande métallique et le bord intérieur du segment auxiliaire, la longueur du trajet du courant entre ces parties est augmentée conformément à l'invention, ce qui augmente la résistance série presentée par la Jonction auxiliaire. Cette résistance série limite le débit de courant à travers le point sur le bord intérieur du segment auxiliaire rendu conducteur en premier, ce qui permet le maintien d'une différence de potentiel suffisante à travers la jonction auxiliaire pour le passage à la conduction de tout le bord intérieur du segment auxiliaire.Le segment ballast diffusé 130 agit ainsi pour établir une resistance série pour le courant du signal de commande,ce ce qui provoque la distribution laté- rale de ce courant d'une façon sensiblement uniforme pour le passage à la conduction de tout le bord intérieur du segment auxiliaire Il sera noté que le premier segment ballast diffusé diffère du segment auxiliaire et du segment principal du premier émetteur du fait qu'il reste passif et ne se comporte pas comme émetteur ou injecteur de charges. Ce comportement du premier segment ballast ayant la forme représentée sur la figure 1 peut être attribué directement au fait que l'électrode de commande métallique courtscircuite le bord intérieur de la première jonction ballast.En l'absence du court-circuit du bord intérieur de la Jonction 144, le premier segment ballast peut encore rester passif si la résistance dans 1 sens latéral de la première base située en dessous est choisie pour qu'en réponse à un signal de commande la chute de tension dans la direction latérale à travers le premier segment ballast soit inférieure à la somme de la tension de conduction dans le sens direct et de la tension maximale de blocage dans le sens inverse de la première jonction ballast. Autrement dit, le premier segment ballast reste passif tant que le courant de l'électrode de commande au segment auxiliaire rencontre en dessous du premier segment ballast une résistance plus faible que celle rencontrée à travers ce segment. La tension maximale inverse de blocage pouvant être supportée par la première jonction ballast étant fonction directe de sa résistivité superficielle, une partie creusée par gravure ou autrement de la première surface principale à côté du bord extérieur de la première Jonction ballast peut être formée pour assurer que le premier segment ballast reste passif quand l'élément semi-conducteur est formé de façon que les résistivites du premier segment ballast et de la première base crossent vers l'intérieur comme c'est le cas habituel pour les couches formées par diffusion. Le second segment ballast diffusé agit pour empêcher que lrélément semi-conducteur soit endommagé du fait d'une concentration du courant résultant du passage à la conduction du segment principal dans une zone réduite à côté de son bord intérieur. Le courant du signal de commande ainsi que le courant provenant du second contact principal transmis à travers le segment auxiliaire, c'est-à-dire le courant sortant de la partie formant le thyristor auxiliaire du dispositif, sont deviés en dessous du second segment ballast. Cela augmente la longueur du traJet pour le courant et oblige le courant à passer à travers la partie de la première base se trouvant en iessous et dont la largeur est réduite par le second segment ballast.De plus, quand la première couche base est formée par diffusion, le courant est dévié de la partie supérieure de résistivité plus faible de la base vers la partie inférieure de résistivité plus élevée de la base. Tous ces facteurs réunis contribuent à ce que le second segment ballast augmente la résistance dans le sens latéral au passage du courant en série avec la résistance dans le sens direct de l'émetteur principal 150. Par suite, quand un point du bord intérieur du segment principal devient conducteur, cette résistance série supplémentaire contribue à maintenir à travers la jonction émetteur principale la différence de potentiel nécessaire pour permettre le passage à la conduction de tout le bord intérieur de la jonction et la distribution latéralement de l'écoulement du courant d'une façon sensiblement uniforme. Pour cette raison, la concentration de courant, le surchauf-. fage localisé et l'endommagement du dispositif sont évités. Le maintien du second segment ballast diffusé à l'état passif non inducteur de charges peut être obtenu d'une façon encore plus sûre en étendant la couche de conduction à l'extérieur pour court-circuiter le bord intérieur de la seconde jonction ballast Suivant le mode de réalisation représenté, la résistance de la première base er dessous du second segment ballast- est choisie pour assurer une chute de tension latéralement à travers le second segment ballast en réponse au signal de commande et au signal de courant du thyristor auxiliaire, cette chute de tension étant inférieure à la somme de la tension de conduction dans le sens direct et de la tension maximale de blocage dans le sens inverse de la seconde jonction ballast.Dans ce cas aussi, la première surface principale peut être creusée à côté du bord extérieur de la seconde jonction ballast pour augmenter sa tension maximale inverse de blocage, et par suite pour assurer la passivité du second segment ballast En plus de l'amélioration de l'uniformité de l'écou- lement du courant permettant un passage à la conduction rapide avec plus de sécurité les segments ballasts selon 1'inventon protègent aussi ie dispositif cotre un endommagement pouvant être attribué à une tendance du dispositif à la coupure avant le passage complet à la conduction.Quand par exemple une petite superficie du bord intérieur du segment auxiliaire est devenue conductrice, la tension de cette partie peut s'élever à un niveau approchant du niveau de tension du second contact prcipaî. Dans ce cas, la partie devenue conductrice du segment auxiliaire peut devenir positive par rapport au conducteur de l'électrode de commande, au lieu de rester negative par rapport à ce conducteur comme 'est le cas à l'instant de réception du signal de commande L'inversion des polarités entre la zone devenue conductrice du segment auxiliaire et le conducteur de l'électrode de commande peut provoquer un courant inverse ou de coupure à partir du dispositif vers le conducteur de l'électrode de commande.Bien entendu5 cela a tendance à annuler au moins une partie d'un signal de commande envoyé au dispositif à travers le conducteur de l'électrode de commande. Par suite, le signal de commande disponible pour étaler la zone rendue conductrice du segment auxiliaire est dimi nué, tandis qu'en même temps la densité de courant passant du second contact principal au segment auxiliaire pelt croître rapidement. En l'absence du premier segment ballast, il est possible que la zone initIalement rendue conductrice du segment auxiliaire soit surchauffée du fait de la concentration ae courant pouvant être directement attribuée au mécanisme de coupure décrit ci-dessus. Cependant, comme le segment ballast provoque une augmentation de la résistance série dans le sens latéral entre une zone rendue conductrice du segment auxiliaire et le conducteur de 1' électrode de commande, ce segment limite le courant et supprime toute ten dance du dispositif à la coupure. D'une façon sensiblement anal o gue,le second segment ballast minimise de façon similaire toute concentration de courant du fait du mécanisme de coupure le long du bord inférieur du segment principal. Bien entendu, il sera noté que le segment ballast prctège le dispositif contre la coupure si le conducteur de 11 électrode de commande est polarisé dans le sens négatif à un moment quelconque quand une partie quélconque du dispositif a été rendue conductrice. Le plus souvent, il est préférable que la résistance dans le sens latéral établie par le premier segment ballast dans la première base soit supérieure à la résistance dans le sens latéral provoquée par le second segment ballast, parce que la partie formant le thyristor principal peut supporter un courant de coupure plus important que celui pouvant être supporte par la partie formant le thyristor auxiliaire. Les figures 2 et 3 representent un élément semiconducteur 200 selon un autre mcde de mise en oeuvre de Iginven- tion qui comporte une première surface principale Les couches voisines ont des conductivités de types opposes Une jonc- tion émetteur 214 est formée entre le second émetteur 212 et la secadeb e 210 et une jonction base 216 est formée entre la seconde base 210 et la première base 208.La première couche émmetteur 206 comprend un segment principal 218, un segment auxiliaire 220 et un segment ballast diffusé 230 Le segment ballastfforme avec la première base une jonction ballast 244 et le segment auxiliaire forme avec la première base une jonction auxiliaire 246. Le segment principal forme avec la première base une jonction principale 250 La première couche base comporte une zone principale en dessous du segment principal de la première couche émetteur et une zone auxiliaire en dessous du segment auxiliaire.Une zone d'électrode de commande 226 s'étend à partir du bord intérieur de la jonction auxiliaire vers 11 intérieur. Une zone latérale comportant une partie centrale 228a et des parties radiales 228b s'étend du bord exterieur du segment auxiliaire au segment principal. La surface extérieure de la zone laterale est espacée vers lginté- rieur de la première surface principale de l'élément semi-conducteur. Ce résultat pet être obtenu engravant simplement le cristal à partir de la première surface principale. Un premier contact principal 2D4 est associé de façon conductrice au segment principal. Le premier contact principal est de préférence légèrement espacé latéralement de la zone latérale de la première couche base pour assurer qu'aucune partie du premier contact principal ne touche la zone latérale, au lieu que ce contact arrive au bord intérieur du segment principal de la façon représentée.En même temps,le pourtoUr extérieur du premier contact principal s'étend vers l'extérieur au-delà du bord extérieur de la Jonction principale 250 pour venir en contact avec le bord extérieur de la première couche ase;pour éviter le contact sur le bord sur tout le pourtour du premier contact principal, plusieurs échancrures 258 sont cependant formées sur le pourtour du premier contact principal de façon que pour chaque échancrure le bord du contact se termine à l'intérieur par rapport au bord extérieur de la jonction principale.Un second contact principal 236 est appliqué sur la seconde surface principale Une couche de conduction comporte une partie centrale 238a et des doigts ou rayons solidaires 238b. I1 sera noté que la figure 2 est une coupe en plan suivant une ligne de coupe non représentée sur la figure 3 pour permettre une représentation plus claire sur celle-ci. La partie centrale de la couche de conduction établit un trajet conducteur à partir du segment auxiliaire vers la partie centrale de la zone latérale court-circuitant le bord extérieur de la jonction auxiliaire 246. Les rayons de la couche de conduction couvrent les rayons de la zone latérale mais ils sont situés sur la partie centrale de ces rayons et sont espacés sur les côtés du segment principal.Le conducteur d'électrode de commande 240 est placé au centre de l'élément semi-conducteur et il est associé à la zone d électrode de commande voisine de la première surface principale, à l'intérieur par rapport au segment ballast. Le conducteur de l'électrode de commande peut être connecté à un plot formé par métallisation pour constituer l'électrode de commande proprement dite (non représentée). Cette électrode de commande peut être espacée vers l'intérieur du segment ballast 230 ou bien venir à recouvrement sur le bord intérieur de celui-cl. Une plaque d'appui supérieure 252 est appliquée sur le premier contact principal et peut être identique à la plaque d'appui 152 de la figure 1. Une plaque d appui circulaire 254 est appliquée sur le second contact principal. Une rondelle de centrage 256 en diélectrique maintient la distance relative entre le conducteur de 1" électrode de commande et la plaque d'appui 252. Cette rondelle en diélectrique protège aussi le segment ballast diffuSé contre une association conductrice avec les bornes du dispositif. Le dispositif des figures 2 et 3 fonctionne d'une façon génerale comme le dispositif de la figure 1, mais cependant il diffère par certaines caractéristiques particulières indiquées ci-après. En premier lieu, il sera noté que le conducteur de lsélec- trode de commande n'est pas connecté à une électrode métallique court-circuitant le bord intérieur de la jonction ballast 244.suivant ce mode de réalisatlon, la faible chute de tension pour le courant passant en dessous du segment ballast, par comparaison à celle pour le courant traversant ce segment, est utilisée pour maintenir ce segment à l'état passif, non injecteur de charges, pendant le fonctionnement du dispositif, comme dans le cas précédent. La distance entre la couche de conduction et le segment principal nécessite le passage du courant à travers une partie 1rtermédiaire de la zone latérale de la première base, qui se trouve espacée vers l'intérieur par rapport à la première surface latérale Quand la couche base est formée par diffusion, et que par suite sa résistivité augmente vers l'intérieur, cette relation augmente la résistance dans le sens latéral au passage du courant par la première base par rapport à celle qui existerait si la zone latérale sféten- dait Jusqu'à la première surface latérale Cela évite la nécessité d'utiliser un segment ballast entre le segment auxiliaire et le segment principal pour augmenter la résistance dans le sens latéral et provoquer l'étalement du courant bien aucun segment ballast puisse encore être interposé dans la zone latérale, si cela est désiré. I1 sera cependant noté que le segment ballast est-conserve entre l'électrode de commande et le segment auxiliaire. La raison est que l'utilisation d'au moins un segmentbaList estcmsidérécomme une carac éristique essentielle de l'lnvention, parce qu un segment ballast diffusé peut établir une resistance dans le sens latéral pouvant être commandée avec une précision et une uniformité supérieures à celles pouvant être obtenues par simple gravure de la première couche base à partir de la première surface principale.Comme la commande préclse de la résistance entre l'électrode de commande et le segment auxiliaire est une condition plus critique que la resistance entre la couche de conduction et le segment principal pour un foneticnne- ment satisfaisant, il est préférable de conserver la zone ballast dans la position représentée. La gravure de la première couche base sur sa zone laterale a l avantage supplementaire de permettre d1espacer de l'intérieur de la plaque d'appui 252 les parties radiales de la couche de conduction. Par suite, la plaque d'appui peut être annulaire et elle ne nécessite aucun repérage pour un alignement par rapport aux rayons contrairement au cas du premier contact principal, par exemple.Bien entendu, il sera remarqué que les rayons peuvent être etendus vers 1 extérieur dans le plan de la premiere surface principale et que la plaque d'appui 252 peut comporter des rainures alignees par rapport aux rayons pour assurer la séparation par rapport à la couche de conduction. Les rayons de la couche de conduction servent à augmenter la superficie périphérique de ia couche de conduction à partir de laquelle le courant de passage à la conduction peut s'étaler vers le segment principal et elles servent aussi à accélérer le passage à la conduction du segment principal. I1 sera noté que les rayons réduisent considérablement la distance moyenne entre une unité de surface du segment émetteur et le pourtour extérieur de la couche de conduction Bien que 1 invention soit décrite ci-dessus en considérant certains modes de mise en oeuvre préférés, il sera noté que de nombreuses variantes sont possibles Par exemple au lieu de former un thyristor avec une électrode de commande centrale de la façon représentée, un thyristor selon l'invention peut comporter une électrode de commande périphérique ou distribuée. De même, au lieu d un élément semi-conducteur de forme circulaire un thyristor selon lsinvent.ion peut comporter Un element semiconducteur ayant n'importe quelle forme géométrique désirée Bien entendu, la description qui precède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d autres variantes sans que l'on sorte de son cadre REVENDICATIONS 1. Redresseur commandé du type 1,thyristor" caractérisé par un élément semi-conducteur comportant quatre couches de conductivités de type opposés ces couches étant interposées de façon que les couches voisines aient des conductivités de types opposés et forment plusieurs jonctions P-N, ces couches comprenant une première couche "émetteur" et une première couche base immédiazee ment voisine de la première couche émetteur, la premiere couche émetteur comportant un segment principal et un segment auxiliaire espacé latéralement du segment principal, une électrode de commande associée à une premiere partie de la première couche base séparée du segment principal par le segment auxiliaire, un dispositif établissant un trajet conducteur formant un pont court-circuitant la jonction entre le segment auxiliaire et une seconde partie de la première couche basevir.terposé entre le segment principal et le segment auxiliaire, une seconde couche émetteur", un premier contact principal et un second contact principal associés respectivement au segment principal et à la seconde couche émetteur, et un dispositif de résistance latérale associé à chacune des parties considérées de la couche base pour étaler latéralement du courant, au moins l'un des dispositifs de résistance latérale comprenant un segment ballast formant une partie passive de la première couche émetteur. 2. Redresseur selon la revendication 1, caractérisé -en ce que le segment ballast est associé à la première partie de la première couche base. 3. Redresseur commandé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment ballast est associé à la seconde partie de la première couche base. 4. Redresseur selon la revendication 1, caractérisé par un segment ballast associé à la première partie de la première couche base, et un segment ballast associé à la seconde partie de la première couche base 5. Redresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de résistance associé à la première partie a une valeur supérieure au dispositif de résistance associé à la seconde partie de la première couche base. 6. Redresseur selon la revendication 1,caractérisé en ce que le segment ballast est associé à la première partie et forme avec celle-ci une jonction et l'électrode de commande comporte une partie conductrice venant en pont sur le bord voisin de la jonction. 7 Redresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1?électrode de commande est positionnée dans la partie centrale de l'élément semi-conducteur et les segments de la première couche émetteur sont annulaires et sont concentriques par rapport à l'les trode de commande. 8. Redresseur selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif isolant le segment ballast contre l'association conductrice avec les contacts. 9 Redresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première base forme une résistance latérale en dessous du segment ballast, cette résistance établissant en réponse au courant de passage à la conduction à travers le segment un gradient de potentiel inférieur à la somme de la tension de conduction dans le sens direct et de la tension maximale de blocage dans le sens indirect de la jonction entre le segment ballast et la première cou che base. 10. Redresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment ballast est situé entre le segment auxiliaire et le segment principal et le dispositif formant un pont sur la jonction couvre un bord intérieur de celle-ci. 11. Redresseur commandé du type 'thyristor" caractérisé par un élément semi-conducteur comportant quatre couches de conduc-. tivités de types opposés,ces couches étant interposées de façon que les couches voisines aient des conductivités de types opposés et forment plusieurs jonctions P-N, ces couches comprenant une première couche "émetteur", et une première couche "base" immédiatement voisine de la première couche émetteur, la première couche émetteur comportant un segment principal et un segment auxiliaire espacé latéralement du segment principal, la première couche base comprenant une zone principale ers dessous du segment principal, une zone auxiliaire er dessous du segment auxiliaire, une zone d'électrode de commande séparée de la zone principale par la zone auxiliaire et une zone latérale entre la zone principale et la zone auxiliaire, une électrode de commande associée à la zone d'électrode de commande en étant espacée du segment auxiliaire, une seconde couche t'émet- teur'! un premier contact principal et un second contact principal associés respectivement au segment principal et à la seconde couche émetteur, un dispositif établissant un trajet conducteur for- mant un pont courtXcircuitant la jonction entre le segment auxiliaire et la zone latérale de la première couche base, un premier dispositif o résistance latérale entre l'électrode de commande et le somme re pour étaler latéralement liécoulement du courant entre ces parties, et un second dispositif de résistance latérale entre le dispositif établissant le trajet conducteur et le segment principal pour étaler latéralement l'écoulement du courant entre ces parties, au moins l'un des dispositifs de résistance latérale comportant un segment ballast diffusé formant une partie passive de la premiers couche émetteur. 12 Redresseur commandé du type "thyristor" caractérisé par un élément semi-conducteur comportant une première couche "émetteur" à côté d'une première surface principale, une première couche "baseS', à côté de la première couche émetteur, une seconde couche "émetteur a côté d'une seconde surface principale opposée à la première, et une seconde couche base" entre la première couche base et la seconde couche émetteur, les couches voisines ayant des conductivités de types opposés et ces couches formant entre elles les jonctions F-N, la première couche émetteur comprenant un segment principal et un segment auxiliaire espacé latéralement du segment principal et la premiere couche base comprenant une zone principale en dessous du segment principal, une zone auxiliaire en dessous du segment auxiliaire, une zone d'électrode de commande séparée de la zone principale par la zone auxiliaire et située à côté de la première surface principale, et une zone latérale entre la zone principale et la zone auxiliaire vers l'intérieur par rapport à la première surface principale, une électrode de commande associée à la zone d'électrode de commande et espacée latéralement par rapport au segment auxiliaire, un premier contact principal et un second contact principal associés respectivement au contact principal et à la seconde couche émetteur, un dispositif établis sant un trajet conducteur formant un pont court-circuitant la jonction entre le segment auxiliaire et la zone latérale de la première couche base, le dispositif de trajet conducteur étant espacé laté ralement de la jonction formée par le segment principal et la zone principale, et un segment ballast entre l'électrode de commande et le segment auxiliaire pour étaler latéralement l'écoulement du courant entre ces parties et formant une partie passive de la première couche émetteur. 13. Redresseur selon la revendication 12 caractérisé en ce que la zone latérale comporte plusieurs parties radiales,en forme de rayons, séparées par le segment principal, et le dispositif formant le trajet conducteur comprend des parties radiales couvrant les parties radiales de la zone latérale. 14. Redresseur selon la revendication 12 caractérisé en ce que la résistivité de la première couche base croit progressivement dans une direction allant de la première surface principale vers la seconde couche base. 15. Redresseur selon la revendication 12 caractérisé par une plaque d'appui associée au premier contact principal et recouvrant le dispositif établissant le trajet conducteur en restant espacé de celui-ci.