Brevet FR2116384A1 — publié le 19720713

211638'+ La présente invention concerne les structures semi-conductrices intégrées et monolithiques ainsi que leur fabrication et, plus particulièrement, un dispositif monolithique dans lequel des charges sont créées, maintenues et transportées dans le corps semi-conducteur sans que des jonctions PN soient 5 nécessaires. La présente invention concerne également un ensemble à deux phases qui peut être facilement fabriqué grâce à l'emploi d'un minimum de techniques modernes de fabrication de circuits intégrés et qui présente une configuration simplifiée d'électrodes ne nécessitant pas d'électrodes à couches multiples. 10 Dans les dispositifs semi-conducteurs du type dit à jonction, lorsqu'un matériau de type P est associé à un matériau de type N, certains des trous dans le matériau de type P et certains des électrons du matériau de type N qui se trouvent dans la région avoisinant la jonction des deux matériaux diffusent l'un vers l'autre, et se corrbinent et se neutralisent dans cette 15 région. Etant donné que les ions donneurs et accepteurs existant dans le matériau sont immobiles, ils ne sont pas compensés par la recombinaison des trous et des électrons, et le champ de ces ions non compensés suffit à repousser les trous et les électrons supplémentaires, créant ainsi une région de charge d'espace ou une région d'appauvrissement. C'est le contrôle de la 20 largeur de cette région d'appauvrissement qui constitue le principe de la réalisation du transistor et de la diode bien connus. La manipulation des charges injectées dans de telles régions de charge d'espace est décrite dans le brevet des E.U.A. Nc 3 132 400. L'un des objets de ce dernier brevet est de fournir un corps semi-conducteur comportant 25 une jonction PN et un certain nombre de contacts englobés dans la région de charge d'espace à proximité de cette jonction, de telle sorte qu'une charge puisse être injectée dans le corps depuis une électrode et modulée par l'autre électrode, modifiant ainsi de façon appréciable le temps mis par les porteurs injectés pour parvenir au collecteur du dispositif. 30 Par ailleurs, on sait que l'état résistif d'une région limités d'un corps semi-conducteur d'un type de conductivité donné dans lequel des jonctions PN sont formées peut être effectivement converti en un état conducteur lorsqu'une tension appropriée est appliquée à la surface du corps entre les jonctions. Ce phénomène constitue le principe de dispositifs tels que les transistors à 35 effet de champ du type métal-oxyde semi-conducteurs (M0SFET). Un dispositif qui utilise ce phénomène aux fins du contrôle du transfert des charges est décrit dans le brevet des E.U.A. N° 3 378 688. Dans ce dernier brevet, il est fait état d'un ensemble de diodes photo-sensibles accessibles au moyen d'un commutateur à métal-oxyde utilisant des régions d'inversion 40 dynamiques et se chevauchant. Ledit brevet montre notamment qu'en faisant se 71 38333 2 2116384 chevaucher deux régions d'inversion et en étendant l'une d'elles tout en contractant l'autre, une couche mobile peut être formée entre les photo-diodes et les dispositifs du type métal-oxyde semi-conducteur (MOS) réalisés dans un même corps semi-conducteur. Il montre également qu'un gradient de tension, 5 des plaques d'inversion et des couches d'isolement peuvent être utilisés pour former une telle paire de régions et pour connecter ainsi de façon sélective les jonctions séparées afin de transférer la charge au travers du dispositif. Les brevets des E.U.A. N° 3 449 647, 3 374 406 et 3 374 407 décrivent 10 différents moyens de créer des régions d'inversion étagées et inclinées dans des dispositifs du type transistor à effet de champ IFET) en créant des rampes d'oxyde étagées ou des couches d'isolement alternées d'épaisseur uniforme avec des constantes diélectriques différentes. Dans ces trois derniers brevets, de telles régions d'inversion sont utilisées pour commander le flux de 15 courant entre la source et le drain d'un dispositif FET en contrôlant la région de pincement de ce dispositif. Plus récemment, on a fait état de dispositifs semi-conducteurs, sans jonction PN fixe, qui utilisent la propriété du matériau semi-conducteur lui-mime ainsi que des électrodes appropriées à la surface du dispositif pour 20 transporter des charges au travers du corps de ce dernier. Différents articles relatifs à ces dispositifs sans jonction, connus sous le nom de dispositifs à charges couplées ont paru dans des publications techniques. Le principe de fonctionnement de ces dispositifs est décrit ci-après. 25 L'application de trois tensions déphasées de mêmB intensité, à un corps monolithique fait d'un matériau semi-conducteur d'un type unique, crée à l'intérieur de ce corps trois régions d'appauvrissement différentes bien définies ayant trois intensités de champ différentes correspondant aux trois tensions qui lui sont appliquées, et lorsque des charges sont introduites dans 30 ces régions, ces charges sont transportées au travers du corps d'une façon contrôlée sous l'influence des trois champs créés à l'intérieur de celui-ci. En manipulant de façon appropriée ces trois tensions, on peut faire circuler de nouveau les charges dans le corps, ou les emmagasiner ou encore retarder leur déplacement au travers de ce dernier. 35 Néanmoins, il n'est pas fait état dans l'art antérieur d'un ensemble de registres à décalage semi-conducteurs dans lequel on applique seulement deux trains d'impulsions de tension de même intensité à une paire d'électrodes afin de créer des régionsù'appauvrissement étagées dans le corps semi-conducteur et de transférer de façon séquentielle une charge injectée au travers de 40 ce dernier. 71 38333 3 2116384 La présente invention a pour objet de fournir un dispositif d'un type original composé d'un corps monolithique en matériau semi-conducteur à la surface duquel se trouve une couche isolante sur laquelle sont déposées deux électrodes, de telle sorte que l'application à ces dernières de deux trains 5 d'impulsions de tension seulement se traduise par la création dans le corps semi-conducteur de régions d'appauvrissement ayant des intensités de champ variables et qui transporteront de façon sélective des charges injectées au travers de ce corps. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet la réalisation 10 d'un dispositif semi-conducteur original pouvant être utilisé comme registre à décalage, ligne à retard ou cellule de mémoire, sans qu'il soit nécessaire de créer à l'intérieur du corps semi-conducteur des régions Pfi ni de déposer à sa surface des couches multiples et croisées d'électrodes, ce qui simplifie considérablement la construction du dispositif. 15 Ces avantages de la présente invention sont obtenus dans une réalisation décrite ci-après en profilant la couche d'isolement à la surface du corps semi-conducteur et en déposant de façon sélective les électrodes sur le profil de l'oxyde. En conséquence, la présente invention peut être utilisée en tant que 20 registre à décalage, ligne à retard ou cellule de mémoire et, à ce titre, trouve son emploi dans les ordinateurs. C'est sous la forme d'un registre à décalage que la structure de la présente invention est la plus avantageuse, et comme telle, elle comprend un corps semi-conducteur ayant une couche d'isolement profilée sur l'une de 25 ses surfaces, des moyens permettant d'injecter une charge dans le corps, des électrodes couplées à ce dernier et déposées sur la surface profilée, des moyens permettant d'appliquer des impulsions aux électrodes afin de créer dans le corps des régions d'appauvrissement étagées qui transféreront de façon séquentielle les charges injectées au travers du corps, et des moyens 30 permettant de détecter et de régénérer les charges ainsi transférées. La structure de la présente invention peut avoir n'importe quelle dimension désirée dans la mesure où les techniques actuelles de réalisation de circuits intégrés le permettent, tout en occupant un espace minimum et en consommant une puissance minimum, ce qui permet d'obtenir une densité et une 35 efficacité maximum. Cette structure, lorsqu'elle est utilisée aux fins d'un ensemble de registres à décalage et incorporée à une mémoire, peut effectuer des opérations de lecture et d'écriture à grande vitesse et récupère facilement après ces opérations. 40 La structure, lorsqu'elle est utilisée dans un tel ensemble, est facile- 71 38333 7 2116384 présente évidement pas de problème pour l'homme de l'art. Il convient d'observer ici que si le corps 10 était en matériau de type P et non en matériau de type N, des tensions positives seraient utilisées au lieu de tensions négatives. Les figures 6A à 6D représentent des coupes transversales idéalisées 5 d'une partie du dispositif de la figure 1 prises selon les lignes 6-6 et montrent les régions d'appauvrissement formées dans le corps semi-conducteur 10 à des instants choisis pendant l'application des trains de tension 40 et 41. Dans un but de clarté, les numéros de référence utilisés sur la figure 1 sont également utilisés dans les figures 6A à 6D. 10 Initialement, l'électrode d'injection 28 est polarisée par des moyens appropriés afin de pouvoir injecter des porteurs de charge, c'est-à-dire des trous dans l'exemple décrit, dans le corps 1Q. Ces charges sont représentées, à titre indicatif uniquement par des croix sur les figures 6A à 6D, et l'on supposera que la présence de charges représente un "1" en language 15 binaire et leur absence un "0". A l'instant T-0, aucune polarisation n'est appliquée aux électrodes 20 et 21, et le dispositif tout entier se trouve au potentiel de masse. A l'instant T-1, le train de tension 40 est appliqué à l'électrode 20, et par conséquent aux électrodes 20a, 20b et 20c dont le potentiel commence à dé-20 croître vers la tension V1. A l'instant T2, la totalité de la tension V1 est appliquée à l'électrode 20. L'application de cette tension V1 crée dans le corps 10 des régions d'appauvrissement étagées 50, 51 et 52 respectivement situées au-dessous des électrodes 20a, 20b et 20c, comme indiqué sur la figure 6A. Ces régions d'appauvrissement sont étagées en raison de la 25 couche d'oxyde profilée 14 qui recouvre la surface du corps 10. Lorsqu'une tension est appliquée, par exemple, à l'électrode 20a de la figure 6A la chute de tension dans la partie d'oxyde la plus épaisse, c'est-à-dire dans le merlon 16a qui se trouve au-dessous de l'électrode, est supérieure à celle qui se produit dans la partie d'oxyde plus mince, c'est-à-dire dans le créneau 30 17a, qui se trouve au-dessous de l'électrode. C'est donc sous le merlon 16a que se produit dans le corps semi-conducteur la chute de tension la moins importante et sous le créneau 17a que se produit la chute de tension la plus importante, et de ce fait la région d'appauvrissement 50 s'étend plus profondément sous le créneau 17a que sous le merlon 16a. Cela donne à la 35 région 50 la configuration étagée représentée sur les figures. L'électrode de porte 29 est polarisée à l'instant T2 afin de créer une région d'inversion 54 entre la région diffusée d'injection 11 et la région d'appauvrissement 50 créée par l'application de la tension V1. La création de la région 54 permet aux charges 42 de circuler le long de l'interface 40 entre l'oxyde 14 et le corps 10, depuis la région 11 jusqu'à la région 50. 71 38333 6 2116384 une électrode 28 en contact avec cette dernière région. Le troisième masque 24 de la série représentée sur la figure 4 est ensuite utilisé pour former les électrodes conductrices 20 et 21, ayant la forme de doigts imbriqués, à la surface du corps. En même temps, l'électrode d'injection 28, une électrode 5 de porte 29 et une électrode de détection 30 sont également formées à la surface de l'oxyde. Les électrodes 20 et 21 devraient de préférence former un angle droit avec les nervures 18b à 18f et être disposées de façon à recouvrir la totalité de la surface de chqque merlon 16 et la quasi totalité de la 10 surface de chaque créneau 17, comme indiqué sur la figure 2. Une configuration d'électrodes imbriquées est ainsi obtenue à la surface du corps, cette configuration comportant un grand nombre de marches et épousant la forme de la surface d'oxyde sous-jacente. Cette configuration est de préférence en aluminium d'une épaisseur d'environ 6000 angstroms et peut être formée en 15 déposant l'aluminijim à une vitesse d'environ 45 angstroms par seconde sous "*6 un vide de 5 x 10 rnmHz. Une couche de 1500 angstroms d'épaisseur de cet aluminium peut être déposée à une température de pastille d'environ 200°C et les 4500 angstroms restants à une température de pastille inférieure à 100°C. Eventuellement, un film de quartz d'une épaisseur de 1,5 micron peut 20 être à présent pulvérisé sur les interconnexions d'aluminium conformément au brevet des E.U.A. N° 3 369 991. Ce film d'isolement enrobe le dispositif semi-conducteur sous-jacent ainsi que les interconnexions d'aluminium et les protège contre la corrosion chimique et contre les contaminants de surface aux effets délétères. Le coefficient d'expansion thermique du quartz 25 ainsi pulvérisé est inférieur à celui du silicium et la disparité résultante produit des films de quartz extrêmement résistants. Une fois le dépôt des électrodes effectué, 1500 angstroms de chrome, de cuivre, d'or, de plomb et d'étaln sont déposés au travers du quatrième masque 25 de la série de la figure 4, sur les points choisis des électrodes, 30 afin de donner des pattes d'interconnexion appropriées 31, 32, 33, 34 et 35. Le fonctionnement de l'ensemble des registres à décalage de la figure 1 est décrit ci-après à l'aide des figures 5 et 6A à 6D. La figure 5 représente une paire de trains de tension 40 et 41 ayant respectivement des tensions de pointe V1 et V2 (V1 = V2), qui sont appliqués pendant le fonctionnement du 35 dispositif aux électrodes 20 et 21. Ces trains de tension 4'ù et 41, dans le cas de la réalisation décrite, sont essentiellement des impulsions négatives à onde carrée, ayant des temps ae chute de 30 nanosecondes et des temps de montée de 150 nanosecondes. Comme le montre la figure 5, les trains 40 et 41 sont déphasés d'environ 180°. La création de trains 40 d'impulsions négatives ayant les temps de montée et de chute désirés ne 71 38333 5 2116384 par exemple, par un contact ponctuel à la surface du corps 10. □n fait ensuite croître thermiquement en phase vapeuc par des procédés bien connus, une couche 14 d'isolement et de passivation en matériau isolant, tel que du dioxyde de silicium, ayant une épaisseur d'environ 8000 angstroms. 5 Un tel revêtement peut également être réalisé, le cas échéant, à l'aide de techniques de dépôt pyrolytique ou de pulvérisation HF. Après le dépôt ou la formation de la couche 14, des masques représentés sur la figure 4 sont utilisés pour profiler cette couche en formant entre les nervures 18a à 18g une série de tranchées interconnectées 15 à 15f 10 dont les lits sont à créneaux. Les merlons 16 et les créneaux 17 ainsi créés forment une série de marches alternées sur lesquelles sont formées les électrons 20 et 21. L'agent de masquage utilisé pour produire ces profils dans la couche 14 doit pouvoir être appliqué sans difficulté excessive et fournir une bonne définition des marches et des nervures. Les matériaux photo-résistants 15 bien connus dans l'art antérieur constituent des agents de masquage satisfaisants. Le masque 22 de la figure 4, qui est le premier masque de la série, est utilisé avec des techniques bien connues de photo-lithographie et de décapage pour produire les nervures 16a à 18g. Comme le montre la figure 1, 20 ces nervures ne s'étendent que partiellement sur la surface du corps, les nervures 18b, I8d et 18f partant du côté droit du corps et les nervures 18a, 18c et 18e du côté gauche. Une configuration de nervures imbriquées est ainsi obtenue. L'objet de cette configuration est décrit plus loin. On notera que la nervure 18g traverse la totalité de la surface du dispositif. 25 Dans une réalisation particulière de l'invention, le profilage désiré est créé dans la couche 14 grâce à l'étape décrite ci-après. La couche 14 une fois obtenue,les nervures 18a à 10g sont formées en retirant la totalité de la couche d'oxyde 14 entre les nervures. Après nettoyage, on procède à une nouvelle oxydation de la pastille de la mène 30 façon afin de former une couche plus mince d'une épaisseur d'environ 2000 angstroms entre les nervures. Le second masque 23 de la série représentée sur la figure 4 est ensuite utilisé pour définir les lits à créneaux entre les nervures endécapant l'oxyde selon une configuration quadrillé^ formant ainsi une série de merlons 16. La pastille est ensuite de nouveau nettoyée 35 et une troisième oxydation effectuée à l'aide des mêmes techniques que précédemment afin de faire de nouveau croître l'oxyde jusqu'à une épaisseur d'environ 500 angstroms dans les régions à créneaux 17 maintenant exposées entre les Merlons 16, cette épaisseur étant suffisante pour recouvrir la partie inférieure des créneaux 17. Un trou de contact 26 est ensuite ouvert 40 au travers de la couche d'oxyde 14 sur la région diffusée 11 afin de mettre 71 38333 4 2116384 ment accessible et offre un rapport du signal "1" au signal "G" très élevé avec un minimum de bruit. La structure est en outre capable de transférer des charges dans bas directions opposées dans des lignes adjacentes sans qu'il soit nécessaire 5 que les électrodes se chevauchent mutuellement. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention rassortiront 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 une vue en perspective d'un ensemble semi-10 conducteur de registres à décalages à double phase utilisant la présente invention. La figure 2 représente une coupe de l'enserrble semi-conducteur de la figure 1 prise suivant les lignes 2-2. La figure 3, qui est une coupe de la figure 1 prise suivant les lignes 15 3-3, représente l'injecteur de charge de l'ensemble. La figure 4 représente les principaux masques d'une série de masques utilisés pour fabriquer unetféalisation préférée de la présente invention. La figure 5 représente les trains d'impulsions de tension appliqués aux électrodes de l'ensemble de la figure 1. 20 Les figures 6A à 6D représentent une coupe idéalisée de l'ensemble de la figure 1 prise suivant les lignes 6-6 et montrent le fonctionnement du dispositif. La figure 7 est le schéma d'un détecteur permettant de détecter et de régénérer les charges transportées au travers de l'ensemble. 25 La figure 8 représente l'ensemble de la figure 1 utilisé en tant que mémoire tampon à registre à décalage. La construction et le fonctionnement d'un réseau de régistres à décalage utilisant la présente invention est décrit ci-après à l'aide des figures. A titre d'exemple uniquement, l'invention décrite ci-après est représentée dans 30 une réalisation particulière qui ne devrait pas être interprétée comme limitant le concept inventif. On a représenté sur les figures 1,2, et 3 un corps monocristallin 10 en matériau semi-conducteur, tel que du silicium de type N, ayant de préférence une résistivité de 10 à 20 ohm-cm (un matériau semi-conducteur de conductivité 35 de type opposé pourrait également être utilisé). A l'aide de techniques connues, une petite région localisée de type P 11 (figure 3) est formée dans un coin du corps 10 et séparée de celui-ci par une jonction PN 12 pour être utilisée comme injecteur de charge. On notera cependant que de telles régions diffusées ne sont pas indispensables pour 40 la présente invention car l'injection de charge peut également être effectuée. 71 38333 6 2116384 En raison des potentiels électriques de champ existant dans la région 50, ces charges 42 se déplacent vers la région ayant l'intensité de champ la plus élevée. Dans cet exemple, elle se déplace vers la partie de la région d'appauvrissement qui se trouve sous le créneau 17a. 5 Le temps que mettent les charges injectées 42 pour parvenir, depuis la région 11, jusqu'à leur destination finale sous le créneau 17a n'est limité que par leur mobilité et par l'intensité du champ existant dans la région 50. Les charges 42 peuvent éventuellement être emmagasinées à cet endroit pendant un intervalle de temps limité égal au temps nécessaire pour 10 engBndrer des charges dans le matériau particulier employé. On sait que ce dernier temps est fonction de la résistivité du corps 10 et des champs engendrés dans ce corps par les tensions appliquées aux électrodes. Ce temps nécessaire pour engendrer les charges transportées devient critique, non pas en raison du fait que les charges emmagasinées disparaissent 15 mais parce que des charges indésirables sont engendrées et remplissent les régions d'appauvrissement qui étaient laissées vides afin de représenter un "0 binaire. Lorsque ces puits vides sont remplis par de telles charges, ils indiquent à tort un "1" binaire. Le temps d'emmagasinage du dispositif est donc limité par le temps mis pour engendrer ces charges indésirables et il 20 devient nécessaire de lira, de détruire et de régénérer de façon continue les informations emmagasinées afind'empêcher la création de signaux erronés. La présence des charges injectées 42 sous le créneau 17a modifie le profil de la région d'appauvrissement 50, engendrée par l'application de la tension V1, en repoussant la marche la plus profonde 4fl de la région 50 25 vers l'interface oxyde-corps semi-conducteur. Lorsque toutes les charges 42 sont accumulées sous le créneau 17a, le fond de la marche la plus profonde 48 remonte jusqu'au niveau indiqué par la ligne pointillée 49. A l'instant T3, la totalité des charges injectées 42 a été réunie sous le créneau 17a et le train de tension 41 est appliqué à l'électrode 21 30 dont le potentiel commence à décroître vers la tension V2. A l'instant T4, la totalité de la tension V2 est appliquée à l'électrode 21 et par conséquent aux électrodes 21a et 21b. L'application de la totalité de la tension V2 crée également dans le corps et au-dessous des électrodes 21a et 21b des régions d'appauvrissement étagées analogues à celles obtenues lorsque le train 35 de tensions 40 avait été appliqué aux électrodes 20a, 20b et 20c. Comme le montre la figure 5, le train de tension 40 à l'instant T4 commence à croître sa valeur négative de pointe V1 vers le potentiel de masse. Bien que le train de tension 40 conmence à s'écarter de sa valeur de pointe V1, la région d'appauvrissement 50 existe encore dans le corps 10 avec une intensité 40 suffisante pour maintenir les charges 42 dans le corps au-dessous du créneau 71 38333 9 2116384 17a. Les temps de chute des impulsions de tension 40 et 41 sont inférieurs à leurs temps de montée. Ainsi à l'instant T5, la tension de pointe V2 du train 41 est appliquée aux électrodes 21a et 21b, mais le train 40 n'a 5 pas encore atteint le potentiel de masse. Cette combinaison des trains 40 et 41 crée à l'intérieur du corps 10 quatre régions d'appauvrissement étagées 50, 53 et 51, 54 coimie l'indique la figure 6B. A cet instant T5, l'intensité de champ la plus élevée existe sous le créneau 17b et c'est vers cette position que se déplacent les charges 42. Le déplacement de ces charges 10 42 depuis la région d'appauvrissement 50 vers la région d'appauvrissement adjacente 53, à laquelle elle est connectée, commence après que la région 53 ait atteint son intensité maximum et que l'intensité de la région 50 ait commencé à diminuer. Les charges 42 sont en fait déversées dans la région 53 depuis la région 50 et sont transportées par le champ existant au travers du 15 corps 10, de la région située au-dessous du créneau 17a, par l'intermédiaire de la région située au-dessous du merlon 16b, à la région située au-dessous du créneau 17b. A l'instant T6, la tension de pointe V2 du train 41 est toujours appliquée aux électrodes 21a et 21b et le train de tension 40 commence à décroître 20 depuis le potentiel de masse vers sa valeur de pointe V1, l'état des champs qui existent dans le corps à l'instant T6 étant représenté sur la figure 6C. □n notera que l'état représenté sur la figure 6C est analogue à celui représenté sur la figure 6A à une électrode près. A l'instant T7, le train de tension 40 atteint de nouveau sa valeur de 25 pointe V1 et le train 41 commence à croître, depuis sa valeur de pointe V2, vers le potentiel de masse. A l'instant TB, le train 40 est toujours à sa valeur de pointe V1, cependant que le train 41 n'a pas encore atteint le niveau de masse. On se trouve donc de nouveau en présence d'un état analogue à celui existant sur la figure 6B, bien que la charge soit comme précédemment 30 décalée de l'espace d'une électrode. La figure 6D représente les régions d'appauvrissement quiexistent alors dans le corps 10. Ici, les régions d'appauvrissement 55, 56 et 57 créées respectivement sous les électrodes 20a, 20b, 20c par l'application de la tension V1 ont atteint leur profondeur maximum et, la valeur et l'intensité des régions 53 et 54 créées sous les 35 électrodes 21a et 21b par l'application de la tension V2 diminuant. Les charges 42 sont de nouveau déversées, depuis la région 5 dans la région d'appauvrissement suivante 56, contigue à la région 53 et d'une intensité supérieure à celle-ci, en raison des intensités de champ différentes existant entre les régions 53 et 56. Les charges 42 sous le créneau 17b se déplacent 40 donc au travers du corps 10 sous le merlon 16c pour venir s'arrêter dans 71 38333 10 2116384 la région d'intensité la plus élevée au-dessous du crénsau 17c. A l'instant T9, le train de tension 41 recommence à décroître vers la tension V2 et le cycle a atteint un point correspondant à celui atteint à l'instant T3. La répétition de ce cycle a pour effBt de continuer à transférer 5 les charges 42 au travers du corps 10 par suite de la création et de la suppression alternées des régions d'appauvrissement dans ce dernier. Etant donné, que, comme indiqué à titre d'exemple sur la figure 6D, l'intensité du champ existant dans la région d'appauvrissement 53 est nettement plus faible que celle existant dans la région d'appauvrissement 56, 10 les charges 42 ne reviennent pas vers la région 55. L'étagement des régions d'appauvrissement, obtenu en profilant la surface de l'oxyde, contraint les charges 42 à se déplacer uniquement dans la direction de l'intensité du champ la plus forte. L'importance des nervures 1Ba à 16g, le procédé employé pour transporter 15 les charges injectées 42 autour des coins, et l'avantage que présente un dispositif à deux tensions et à surfaces d'oxyde profilées sont expliqués et décrits ci-après à l'aide de la figure 1. Sur cette figure; les nervures 18a et 18b forment entre elles une tranchée 15a dont le lit est en forme de créneaux. La partie de l'électrode 20 qui sert aux interconnexions est formée 20 au-dessus de la surface de la nervure 18a et ses trois doigts séparés 20a, 20b et 20c descendent le long du côté de la nervure 18a jusqu'au lit de la tranchée 15a, qu'ils traversent, puis remontent le long d'un côté de la nervure 18b. Ils suivent ensuite le profil des nervures 18c à 18f en traversant les lits des tranchées 15b à 15f pour achever leur parcours sur 25 la nervure 18g. Les deux doigts 21a et 21b de l'autre électrode 21 sont disposés entre les doigts 20a, 20b et 20c et traversent les nervures 18b à 18g et les tranchées 15a à 15f dans le sens opposé pour terminer leur parcours dans la tranchée 15a. Etant donné que les nervures, par exemple les nervures 18a et 18b. 30 sont nettement plus épaisses que les merlons 16 et les créneaux 17 du lit de la tranchée 15a, la presque totalité des effets des tensions appliquées aux électrodes 20 et 21 sont absorbés par ces nervures. Etant donné que la presque totalité de la tension dans cette région tombe dans l'oxyde le plus épais, représenté par les nervures 18, une région d'appauvrissement minimum est 35 ainsi créée dans la partie du corps semi-conducteur 10 qui se trouve au-dessous des électrodes aux endroits où ces dernières traversent les nervures. Cette région d'appauvrissement située sous les nervures est si petite, comparée aux régions d'appauvrissement créées dans les régions des merlons et des créneaux, qu'elle constitue en fait une barrière qui prévient le déplacement 40 des charges entre les tranchées. Par conséquent, l'unique effet des électrodes 71 38333 11 2116384 se produit dans les tranchées. Les nervures servent donc à isoler électriquement les tranchées 15a à 15f les unes des autres et font que les charges injectées ne se déplacent au travers du corps semi-conducteur que sous les tranchées. 5 On notera que sur la figure 1 le merlon. 16e entoure l'extrémité de la nervure 18b st que le créneau 17f est disposé de l'autre côté de cette nervure. Lorsque les charges injectées 42 atteignent l'électrode 20c, elles rencontrent la région d'appauvrissement créée dans le corps sous le merlon 16e qui entoure l'extrémité de la nervure 18b. A ce point, l'électrode 20c se trouve 10 au-dessus du merlon 16e en face de la nervure 18a, entoure l'extrémité de la nervure 18b et passe au-dessus du créneau 17f. Les charges injectées parvenant à la région d'appauvrissement existant sous le merlon 16e suivent donc la région d'appauvrissement créée autour de l'extrémité de la nervure 18b jusqu'à ce qu'elles parviennent à la région d'intensité de champ supérieure 15 existant sous le créneau 17f. Ce passage des charges autour de l'extrémité de la nervure 18b inverse la direction de la circulation des charges 42 et, sous l'influence des tensions appliquées aux électrodes, elles se déplacent dans la tranchée 15b en sens inverse de leur déplacement dans la tranchée 15a. Il convient de noter que, comme le montre la figure 1, les merlons et les 20 créneaux de la tranchée 15b sont inversés par rapport à ceux des tranchées 15a et 15c. Dans la tranchée 15b, les merlons se trouvent donc en face des créneaux des tranchées 15a et 15c, et les créneaux de la tranchée 15b sont en face des merlons des tranchées 15a et 15c- En disposant ainsi les merlons et les créneaux dans les tranchées, la voie que les charges injectées suivent au 25 travers du corps semi-conducteur peut être repliée sur elle-même et sa longueur considérablement augmentée dans une zone de dimensions restreintes. Ce système à deux tensions permet donc de créer un ensemble de densité plus élevée dans le corps semi-conducteur, sans qu'il soit nécessaire d'isoler et de croiser les doigts des électrodes comme ce serait le cas si le système 30 à trois tensions de l'art antérieur était employé. Ce dernier système nécessiterait un grand nombre d'étapes supplémentaires de fabrication ainsi que l'emploi de techniques compliquées de masquage et de dépôt. La présente invention permet donc la réalisation d'un système de transfert 35 complexe avec un minimum d'étapes de fabrication ainsi qu'un agrandissement illimité du dispositif par simple augmentation de la longueur et de la largeur de l'ensemble, cortre indiqué dans la présente invention. D'autres techniques peuvent également être utilisées avec le système de transfert de charge à deux tensions, comme le montre la présente invention. 40 Par exemple, l'agencement à oxyde étagé décrit ci-dessus pourrait être remplacé 71 38333 12 2116384 par un Isolant d'épaisseur uniforme composé de régions alternées ayant des constantes diélectriques différentes et disposées de façon parallèle à la direction dans laquelle les charges doivent circuler. Ce serait donc la constante diélectrique de la couche d'isolement qui serait étagée et non 5 ses dimensions structurelles. De plus, les marches abruptes du dispositif de la figure 1 pourraient être remplacées par une structure en forme de coin ou conique permettant d'obtenir une variation continue d'épaisseur parallèlement à la direction du déplacement des charges. Lorsque les charges injectées parviennent à l'extrémité de la tranchée 10 15f, elles ont atteint l'extrémité de l'ensemble représenté sur la figure 1. On notera que ce dernier se termine par une région 17n de créneaux. Cela signifie que toutes les charges transférées se réuniront finalement au-dessous de la partie de l'électrode 20a qui passe dans cette région 17n. Afin que les données représentées par la charge soient utilisables, elles 15 doivent être détectées et/ou mesurées et/ou régénérées. Cette détection etc... de charges injectées peut être effectuée de la façon suivante lorsque le circuit représenté par la figure 7 est utilisé. Ce circuit ne constitue qu'une solution particulière et il existe d'autres circuits de détection et/ou de régénération utilisables. 20 Comme le montre la figure 1, une électrode de détection 30 est déposée en travers de la nervure 16g et pénètre dans la région de créneaux 17n. Lorsque des charges sont introduites dans la région 17n au-dessous de l'électrode 20a, une tension supérieure à celle imposée par l'électrode 20a peut être appliquée à l'électrode 30. Cette tension supérieure provoque le 25 transfert des charges situées au-dessous de l'électrode 20a vers le champ existant au-dessous de l'électrode 30. Si cette dernière est couplée à une diode à hétérojonction formée à la surface du corps 10 par des techniques connues, cetteâernière diode détectera les charges. Cette détection se produit parce que le fait de remplir le puit de potentiel existant dans les 30 caractéristiques directes de la diode à hétérojonction avec des porteurs provoque une modification des caractéristiques de courant-tension de ladite diode. Pour effectuer cette modification, le circuit de la figure 7 est agencé de la façon suivante : la diode à hétérojonction 60 est couplée au corps 35 semi-conducteur 10, mis à la masse de la figure 1 ainsi qu'à la porte 61 et à la source 62 d'un transistor à effet de champ et à canal P 63, et enfin, à travers une résistance 64, à une source de tension 75 produisant une impulsion négative de tension V3. Le drain 65 du transistor FET 63 est à son tour couplé à la porte 66 d'un second transistor FET à canal P 67, à un 40 condensateur 66 et à une source de tension positive 69 par l'intermédiaire 71 38333 13 2116384 d'une résistance 70. La source 71 du transistor FET 67 est également connectée à la même source d'alimentation positive 69, cependant que le drain 72 du transistor FET 67 est connecté à l'anode d'une diode 74 dont la cathode est connectée à l'autre borne du condensateur 68 et à la masse. 5 La diode à hétérojonction 60, en l'absence d'une charge 42 dans l'ensemble de la figure 1, est conductrice. Si l'impulsion négative V3 est appliquée par l'intermédiaire de la résistance 64, et si aucune charge n'est présente sous l'électrode 30, le transistor FET 63 du circuit de la figure 7 reste non conducteur et le courant ne circule pas dans la diode de détection-injec-10 tion 74. Cependant, lorsque des charges sont présentes sous l'électrode 30, la diode 60 passe à un état d'impédance élevé et l'application de l'impulsion de tension négative V3 fait tendre le potentiel de la porte 61 et celui de la source 62 du transistor FET 63 vers la tension V3. De ce fait, le transistor FET 63 devient conducteur et le potentiel de la porte 66 du transistor 15 FET 67 tend également vers la tension V3. Le transistor FET 67 devient conducteur lorsque le potentiel de sa porte devient suffisamment négatif et le courant circule dans la diode 74. Le fait de coupler la porte 61 du transistor FET 63 à sa source 62 convertit en fait ce transistor en une diode afin de prolonger les effets de 20 l'impulsion de tension V3 appliqués à la porte 66 du transistor FET 67. L'effet combiné de la résistance 70 et du condensateur 68 est de fournir une constante de temps R-C permettant de restaurer la tension de la porte 66 du transistor FET 67 à un niveau positif et de ce fait de couper le circuit après que l'impulsion de tension négative V3 soit retombée au niveau de la masse. 25 La circulation de courant ainsi créée dans la diode 74 indiquera la présence de charges injectées 42 au-dessous de l'électrode de détection 30. Lorsque le circuit de la figure 7 est utilisé pour régénérer les charges, la diode 74 est couplée à la région 11 et à la porte 29 de l'ensemble de la figure 1, afin de provoquer de nouveau l'injection de charges par la région 11 30 dans le réseau, et ce, selon la séquence voulue. Les données représentées par les charges peuvent être constamment régénérées et contraintes de circuler dans le réseau jusqu'à ce qu'on ait à les utiliser. Si le circuit doit être utilisé en tant que détecteur, la présence du courant circulant dans la diode 74 ainsi que l'application simultanée 35 de l'impulsion de tension négative V3 à la diode à hétérojonction 60 peuvent être utilisées pour indiquer un "1" binaire, et l'absence de circulation de courant et par conséquent l'absence de charge pour indiquer un "0" binaire. Un second circuit de détection plus simple qui peut être utilement employé avec la présente invention comprend une région P (non représentée] formée 40 au-dessous de l'électrode de détection 30 inversement polarisée par une 71 38333 14 2116384 source de tension (non représentée). Les caractéristiques de tension-courant de la diode inversement polarisée ainsi formée seront modifiées par l'arrivée des charges injectées 42. La façon de mesurer de telles charges est bien connue. 5 Un troisième circuit de détection pourrait comprendre soit une diode inversement polarisée à contact ponctuel, soit un condensateur dans la région de créneaux 17n à la place du dispositif à hétérojonction ou du dispositif diffusé décrits plus haut. La charge effective dans n'importe lequel des circuits décrits ci-dessus 10 peut évidemment être mesurée à l'aide de techniques bien connues. L'ensemble de la figure 1 est particulièrement utilisable dans une mémoire tampon à registres à décalage. Une mémoire composée d'un certain nombre de tels ensentoles, lorsque ces derniers sont couplés au circuit de la figure 7 et fpnt fonction de registres à décalage à recirculation, sera aisément 15 accessible et, une fois réalisée conformément à la présente invention, permettra d'obtenir une configuration de circuits intégrés très efficace et une densité élevée de bitsd'emmagasinage dans un unique bloc de circuits intégrés. La figure 8 représente une telle mémoire. Un certain nombre de registres 20 à décalage à recirculation 80 comprenant le réseau de la figure 1 et 1b circuit de la figure 7 sont connectés à un registre à décalage tampon 81 par un certain nombre de circuits d'entrée/sortie 82. Une horlogB 83 est utilisée pour commander à la fois les registres à décalage 80 et le registre à décalage tampon 81. 25 En fonctionnement normal, les données sont introduites en série dans le registre 81 par l'intermédiaire du conducteur 84. Des entrées parallèles d'un bit de chaque mot de données sont transmises au registre à décalage 80 par l'intermédiaire des circuits d'entrée/sortie 82. Dans le cas d'une opération de lecture, les données sont introduites en parallèle depuis les registres 30 à décalage 80 dans le registre à décalage 81, où elles sont lues en série. Bien qu'il ait été mentionné ci-dessus que l'invention utilise un corps semi-conducteur mis à la masse, il convient d'observer qu'un fonctionnement amélioré peut dans certains cas être obtenu si le corps 10 en matériau semiconducteur fait l'objet d'une polarisation légèrement positive par rapport 35 à la masse. 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 préférée de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans 40 pour autant sortir du cadre et de la portée de ladite invention. 71 38333 15 2116384 REVENDICATIONS 1.- Dispositif semiconducteur du genre comprenant un corps semiconducteur et un système d'électrodes couplées à ce corps, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour n'appliquer que deux tensions, variant dans le temps, au système 5 d'électrodes, afin de créer dans le corps des régions d'appauvrissement qui augmentent progressivement, ce qui permet de transférer séquentiellement des charges à travers le corps. 2.- Réseau de registres à décalage semiconducteurs du genre comprenant un corps semiconducteur, 10 des moyens pour injecter des charges dans ce corps, et un système d'électrodes couplées à ce corps, ce réseau étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre: des moyens pour n'appliquer que deux tensions, distinctes et variant dans le temps, au système d'électrodes, afin de créer, dans le corps, des 15 régions d'appauvrissement étagées, ce qui permet de transférer de façon séquentielle les charges injectées à travers le corps et, des moyens pour détecter les charges transférées. 3.- Réseau selon la revendication 2 caractérisé en ce que le corps semiconducteur est monocristallin et d'un type de conductivité unique. 20 4.- Réseau selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens pour injecter des charges dans le corps comportent une diode polarisée pour injecter des porteurs minoritaires dans le corps et une porte pour contrôler l'écoulement des charges s'effectuant depuis la diode jusqu'au corps 5.- Réseau selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en 25 ce que le système d'électrodes comporte une série de lignes conductrices formées sur unB couche isolante, elle-même formée sur la surface du corps. 6.- Réseau selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que les deux tensions sont déphasées de 90 à 180°. 30 7.- Réseau selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que les moyens pour détecter les charges comportent un dispositif semiconducteur polarisé qui est connecté entre le corps et une source de puissance 8.- Réseau selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens de 71 38333 16 2116384 détection sont également reliés aux moyens d'injection de charges afin de régénérer les charges transférées et de réinjecter ces charges dans le corps. 9.- Réseau selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que les tensions variant dans le temps sont des impulsions continues 5 négatives et ont, approximativement, des temps de descente de 30 nanosecondes et des temps de montée cinq fois supérieurs à leurs temps de descente, le corps semiconducteur étant du type N. 10.- Réseau selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que le corps semiconducteur est du type P et les tensions sont des 10 impulsions continues positives ayant approximativement des temps de descente de 30 nanosecondes et des temps de montée de 150 nanosecondes. 11.- Dispositif semiconducteur du genre comprenant un corps de matériau semiconducteur d'un type de conductivité, une couche isolante uniforme située sur la surface de ce matériau et une paire d'électrodes située elle-même 15 sur la couche isolante, le dispositif étant caractérisé en ce que les électrodes sont disposées afin de créer dans le corps plusieurs régions d'appauvrissement uniformes lorsque l'on applique sur chacune desdites électrodes une tension variant dans le temps, les tensions ayant même amplitude et étant déphasées. 20 12.- Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que la couche isolante est une couche d'oxyde profilée, les électrodes créant, lorsque la tension est appliquée, des régions d'appauvrissement étagées. 13.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque région d'appauvrissement comporte au moins quatre zones, chaque zone ayant 25 une intensité de champ plus grande que la couche précédente. 14.- Dispositif semiconducteur utilisant la création et la mobilité de charges dans des régions d'appauvrissement engendrées à la surface d'un corps semiconducteur, pour transmettre des informations en tant que charges amassées du genre comprenant un corps semiconducteur, une couche isolante uniforme 30 située sur la surface de ce corps, ce dispositif étant caractérisé en ce que la couche comporte plusieurs tranchées allongées parallèles, et abaissées, ces tranchées étant reliées entre slles en série pour définir une configuration en forme de serpentin, chaque tranchée étant inversée par rapport aux tranchées qui lui sont voisines, et caractérisé en ce qu'il comporte en outre 71 38333 17 2116384 une paire d'électrodes imbriquées, formées à la surface de la couche isolante et traversant les tranchées de façon perpendiculaire à leur direction allongée, et des moyens pour appliquer aux électrodes des tensions déphasées sous forme d'impulsions afin de créer et de faire disparaître alternativement 5 des régions d'appauvrissement dans ledit corps, et ce sous les tranchées, pour transporter les charges à travers le corps. 15.- Dispositif semiconducteur selon la revendication 14 caractérisé en ce que l'information est recueillie sous forme de digits, le dispositif comportant un injecteur de charge couplé au corps et des moyens pour détecter 10 les charges transportées, ce moyen comprenant une ligne de détection déposée sur la couche isolante d'oxyde, une diode couplée aux régions d'appauvrissement et à la ligne de détection et des moyens pour mesurer l'écoulement du courant. 16.- Dispositif semiconducteur selon les revendications 14 ou 15 caractérisé 15 en ce que chaque électrode a une structure comportant plusieurs bandes parallèles reliées ensentiles à une des extrémités de l'électrode et à un point commun, chacune des bandes étant disposée parallèle et adjacente à deux des bandes de l'autre électrode, la couche isolante située entre les électrodes et le corps étant telle qu'il se crée des régions d'appauvrissement qui 20 augmentent progressivement, lorsque les tensions sont appliquées aux électrodes. 17.- Dispositif semiconducteur du genre utilisant la création et la mobilité d8s porteurs de charge minoritaires, dans des régions d'appauvrissement engendrées dans le corps semiconducteur, afin de transmettre une information, 25 ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un réseau d'électrodes déposées sur et isolées de la surface d'un corps semiconducteur d'un type de conductivité unique et des moyens pour appliquer aux électrodes, de façon alternative, des signaux électriques variant dans le temps, afin de créer, dans le corps, des régions d'appauvrissement, dont l'amplitude peut varier, 30 ce qui permet d'engendrer des porteurs minoritaires et de les transporter à travers le corps. 18.- Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, des moyens pour détecter les charges transférées, de telle sorte que le dispositif puisse être utilisé comme une ligne a retard. 35 19.- Dispositif semiconducteur du genre comprenant un corps semiconducteur 71 38333 18 2116384 d'un type de conductivité unique, une couche isolante placée à la surface de ce corps, et des moyens pour injecter des charges dans ce corps, caractérisé en ce qu'il comporte en outre plusieurs paires d'électrodes disposées adjacentes les unes aux autres sur la couche isolante, et des moyens pour 5 appliquer une paire de configurations d'impulsions respectivement à chacune des paires d'électrodes, ces configurations d'impulsions ayant même amplitude et même fréquence mais étant déphasées d'environ 180°, la couche isolante étant adaptée pour faire varier, dans le corps, l'effet des tensions appliquées, et ce, afin de créer sous les électrodes une série de régions 10 d'appauvrissement contigues, chacune de ces régions d'appauvrissement ayant des niveaux d'intensité de champ électrique inférieur et supérieur, les charges injectées émigrant depuis le niveau d'intensité de champ inférieur vers le niveau d'intensité de champ supérieur, les régions d'appauvrissement étant, de façon alternative, engendrées puis éteintes dans le coprs par les 15 configurations d'impulsions, afin d'exposer de façon continue les charges injectées à une intensité de champ Supérieure, permettant ainsi aux charges de s'écouler à travers le corps dans une direction prédéterminée. 20.- Dispositif selon la revendication 19 caractérisé en ce que les configurations d'impulsions comportent un premier signal de tension variant dans 20 le temps appliqué à des premières électrodes des paires d'électrodes, et un second signal de tension variant dans le temps appliqué aux secondes électrodes des paires d'électrodes, et des moyens pour détecter la présence des charges dans le coprs. 21.- Dispositif semiconducteur utilisant la mobilité des porteurs de charge 25 minoritaires, dans des régions d'appauvrissement dans un corps semiconducteur, afin de transmettre les informations, du genre comprenant un corps semiconducteur et une couche isolante disposée à la surface de ce corps, ce dispositif étant caractérisé an ce que la couche isolante définit une piste en forme de serpentins, sous laquelle les porteurs de charge peuvent être 30 transmis, et un réseau d'électrodes monocouches disposées sur la couche isolante et à travers la piste, pour sélectivement créer ou faire disparaître des régions d'appauvrissement sous ladite piste quand des signaux, variant dans le temps, sont alternativement appliqués audit réseau.