Brevet FR2175573A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne un dispositif semiconducteur, monolithique, multicouches, destiné à convertir un rayonnement ayant une première longueur d'onde en un rayonnement de longueur d'onde différente, comprenant au moins une première région d'un premier type de conductivité, une seconde région d'un second type de conductivité opposé au premier, la jonction entre ces deux régions ayant des propriétés d'électroluminescence, et une couche photosensible, disposées entre deux électrodes agencées sur des faces opposées du dispositif, reliées à une source de tension et transparentes auxdits rayonnements. Les dispositifs de conversion de rayonnement, d'une longueur d'onde à une autre longueur d'onde, dont les convertisseurs dti- mage constituent une importante application comprennent un ensemble de couches superposées constituant au moins un élément photosensible recevant le rayonnement à convertir, un élément luminescent émettant un rayonnement de longueur d'onde voulue, éventuellement une couche opaque empêchant que ltélément luminescent n'influence l'élément photosensible et des moyens pour appui~ quer une tension à l'ensemble, l'excitation de l'élément luminescent étant commandée par la conductance de l'élément photosensible. De multiples variantes ont été proposées, et de nombreux corps composés ont été utilisés pour la réalisation des éléments photosensibles et des éléments luminescents, en particulier les corps posés des colonnes III et V de la classification périodique des éléments tels que l'arséniure de gallium et l'arséniure phosphure de gallium. Un convertisseur d'image réalisé dans ces matériaux a été décrit dans le brevet français 1 418 687. Les convertisseurs de ce genre présententune structure à cinq couches N-I-P-N-P, les trois premières couches constituant une diode photosensible et les deux dernières une diode électroluminescente. Le gain de ces dispositifs est dû à leur caractéristique de résistance négative permettant un phénomène de commutation.Dans ces dispositifs il n y a pas d'asservissement direct de l'énergie lumineuse de sortie à l'énergieluoineuse d'entrée mais une commutation entre les deux états stables possibles que peut prendre le dispositif. Pour obtenir un asservissement il faut recourir à un courant alternatif sinusoIdal, la commutation survenant plus tôt à chaque altier~ nance pour une source lumineuse plus intense. De plus, la tension de polarisation que nécessitent ces dispositifs est relativement élevée. L'invention a pour but de pallier les inconvénients exprimés ci-dessus et de réaliser un dispositif monolithique permettant un contrôle de la lumière émise en fonction de la lumière reçue avec une conversion de longueur d'onde en une longueur d'onde plus courte. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif électroluminescent dont la luminance, au moins sur une plage déterminée, est sensiblement proportionnelle au flux lumineux que reçoit la plage correspondante de la face opposée. On appelera ci-après "semi-isolant", un matériau semiconducteur compensé, dans lequel une compensation est due à certains défauts du réseau cristallin, ou obtenu par un dopage adéquat au moyen d'impuretés de niveau d'énergie plus ou moins profond cette compensation entrain une résistlvité du matériau de l'ordre de 102 à 108 Qcn. De tels matériaux peuvent se présenter dans l'un ou l'autre type de conductivité, suivant que les porteurs majoritaires sont des électrons ou des trous. L'invention utilise la propriété de photosensibilité que présente une région d'un cristal semiconducteur lorsqu'elle a été traitée pour avoir les caractères d'un semi-isolant. Une telle région voit sa conductance augmenter par absgrption des photons énergie d'énergie supérieure à la largeur de bande/interdt e du matériau, création de paires électrons-trous et collection des porteurs libérés. L'invention utilise d'autre part, la propriété d'un matériau semiconducteur, d'être absorbant pour un rayonnement de longueur d'onde correspondant à une énergie supérieure à sa largeur de bande d'énergie interdite et d'être relativement transparent pour un rayonnement de longueur d'onde correspondant à une énergie inférieure à cette largeur. Selon l'invention, le dispositif semiconducteur monolithique multicouches, destiné à convertir un rayonnement ayant une première longueur d'onde en un rayonnement de longueur d'onde différente, comprenant au moins une première région d'un premier type de conductivité, une seconde région d'un second type de conductivité opposé au premier, la jonction entre ces deux régions ayant des propriétés d'électroluminescence, et une couche photosensible, disposées entre deux électrodes transparentes auxdits rayon nements,agencées sur des faces opposées du dispositif et reliées à une source de tension, est remarquable principalement en ce que une seconde couche de faible résistivité faite d'un matériau semiconducteur de largeur de bande d'énergie interdite inférieure à l'énergie des photons susceptibles d'être émis par ladite jonction est interposée optiquement entre la couche photosensible et la jonction, ladite couche photosensible étant faite d'un matériau semiconducteur d'une largeur de bande d'énergie interdite voisine de celle de ladite seconde couche et traité pour présenter les qualités d'un semi-isolant les deux couches étant du second type de conductivité. On connaît des diodes électroluminescentes qui comportent une couche semi-isolante, mais dans ces diodes la couche semi-isolante est située entre deux régions de types de conductivité opposés et cette structure leur donne une caractéristique de résistance néga tive. On connaît également des dispositifs électroluminescents plus complexes qui comportent une couche semi-isolante photoconductrice, mais dans ces dispositifs, la couche semi-isolante est associée à deux autres régions de types de conductivité opposés et l'ensemble est couplé optiquement à la jonction électroluminescente, ce qui donne également à ces dispositifs une caractéristique de résistance négative et deux états stables possibles. Au contraire, dans le dispositif selon l'invention, la couche semi-isolante photoconductrice est optiquement isclée de la jonction électroluminescente. Lorsque des porteurs de charge sont injectés dans le dispositif, par les électrodes de contact, la jonction entre la première région et la seconde région devient électroluminescente, le spectre de la lumière émise étant déterminé notamment par la nature et le dopage du matériau de ces deux régions. D'une part, la lumière émise en direction de la surface du dispositif, en sort à travers la première électrode transparente qui doit être pour cela, soit réalisée dans un matériau transparent, soit lacunaire, d'autre part la lumière émise par la jonction en direction de la couche semi-isolante est absorbée dans la seconde couche que sa largeur de bande d'énergie interdite rend fortement absorbante : cette lumière ne peut atteindre ladite couche semi-isolante.Par contre, tout rayonnement dirigé depuis l'extérieur sur la face du dispositif opposée à l'émission, et dont la longueur d'onde correspond à une énergie plus grande que la largeur de bande d'énergie interdite du matériau de la couche semi-isolante, pénètre dans cette couche, à travers la seconde électrode également réalisée dans un matériau transparent ou lacunaire, et elle y est absorbée en produisant un effet de photoconduction. La diminution de résistance de la couche photoconductrice, qui en résulte, permet une augmentation de l'intensité du courant traversant le dispositif et une augmentation proportionnelle de la luminance de ce dernier.On sait que la photoconductivité d'un matériau semi-isolant est fonction du nombre de photons reçus et absorbés et du gain de photoconduction, celui-ci étant défini par le rapport G t t - T étant la durée de vie des porteurs libérés et - t le temps de collection. D'autre part, on sait que pour une importante plage de fonctionnement, la courbe de la puissance émise pour une diode électroluminescente en fonction du courant qui la traverse peut être le plus souvent assimiléeà une droite. On obtient de ce fait une variation dela luminance du dispositif sensiblement proportionnelle au flux lumineux reçu par la couche photosensible. Le dispositif selon l'invention réalise ainsi un contrôle de l'intensité du rayonnement émis en fonction de l'intensitédudurayonnement reçu. Il est possible de faire varier à volonté la luminance du dispositif, sans faire varier la tension d'alimentation, au moyen d'une source de rayonnement adaptée. Le dispositif est sélectif, le choix des matériaux des couches absorbante et photoconductrice permettant une sélection dans la gamme de longueur d'onde des rayonnements, reçus et émis. Dans une forme de mise en oeuvre préférentielle de l'invention, la différence de largeur de bande d'énergie interdite entre le matériau constituant la couche absorbante et le matériau constituant les régions de la diode électroluminescente, ou entre le matériau constituant la couche absorbante et le matériau constituant la couche photoconductrice, est due à une différence de concentration d'un des composants de ces matériaux composés, de même système cristallin et de mailles cristallines différentes mais voisines, les réseaux cristallins étant compatibles.L'arséniure de gallium et d'aluminium est un exemple de ces matériaux composés dont il est possible d'effectuer des dépôts épitaxiques de largeur de bande d'énergie interdite ajustable entre celle de l'arséniure de gallium utilisé comme substrat et celle de 1'arisé~ niure d'aluminium, grâce à un contrôle de la concentration en aluminium. Dans certains cas, il est nécessaire, pour réaliser un dispositif monolithique comportant deux matériaux de largeurs de bande d'énergie interdite différentes et de mailles cristallines voisines, d'effectuer le dépôt épitaxique d'un matériau sur l'autre en interposant une couche intermédiaire dite couche tampon, dont la composition varie progressivement entre celles des deux maté~ riaux. La largeur de bande d'énergie interdite, dans la couche tampon, varie progressivement avec la composition et cette couche tampon peut avantageusement comprendre au moins en partie la couche absorbante prévue entre la couche semi-isolante photocon ductrice faite d'un premier matériau et la seconde région de la diode électroluminescente, faite d'un second matériau.Par exemple le dispositif est constitué d'une première région et d'une seconde région faites d'arséniure phosphure de gallium GaAsî#xPx, la coudhe absorbante est faite d'arséniure phosphure de gallium, la concentration en phosphure diminuant de x à 0 dans l'épaisseur de cette couche dans le sens d'éloignement de la jonction, la couche semiisolante est faite d'arséniure de gallium compensé ; la couche absorbante peut aussi comprendre une épaisseur d'arséniure de gallium semiconducteur, de faible résistivité. La couche tampon peut également comprendre la couche absorbante et une partie ou la totalité de la couche photoconductrice, cette dernière se situant à un niveau de largeur de bande d'énergie interdite plus faible que celui de la couche absorbante. Un autre exemple de matériau utilisable est le phosphure de gallium et d'indium #axInî#xP. Les première et seconde régions sont raites de ce composé avec x = 0,25. La couche absorbante et la couche condensée photoconductrice sont prises dans la couche tampon où la concentration en gallium varie depuis celle qui correspond à x = 0,25 jusqu'à celle qui correspond à x = 0. L'épaisseur de la couche absorbante est déterminée d'après le coefficient d'absorption a de cette couche, pour le rayonnement émis par la jonction. De préférence, l'épaisseur de la couche absorbante est au moins égale à trois fois la distance d1absorp- tion 1 , correspondant à un affaiblissement de l'intensité in a cidente dans le rapport luxe. Lorsque le matériau des première et deuxième régions est un semiconducteur dit à structure de bande directe, à partir duquel les émissions de photons sont provoquées par des recombinaisons directes de bande de conduction à bande de valence l'absorption du matériau pour la lumière émise est considérable. On sait par exemple qu'il est possible d'obtenir une absorption rendant opaque à son propre rayonnement la région N d'une jonction électroluminescente P/N qui peut rayonner alors à travers la région P. Pour celà la jonction est réalisée dans un matériau à structure de bande directe, en dopant suffisamment les deux régions.Dans une forme particulière de réalisation, le dispositif selon l'inven- tion comporte une jonction P/N réalisée dans un matériau à structure de bande directe fortement dopé, la région superficielle étant la région P, et la région N étant suffisamment épaisse pour constituer e1le#meAme la couche absorbant le rayonnement émis. Par exemple, le dispositif est réalisé en arséniure phosphure de gallium GaAsî.xPx avec x voisin de 0,35. Il comprend une région superficielle, une région sous-jacente de type de conductivité opposé, ces deux régions étant fortement dopées et une mince couche compensée, énergie des photons émis est légèrement supérieure à la largeur de bande d'énergie interdite du matériau de# la diode. La région sous-jacente est fortement absorbante pour ces photons et la couche mince compensée n'est pas atteinte par le rayonnement de la jonction. Dans une première forme de réalisation, le dispositif comporte un substrat qui est constitué par une des régions et/ou la seconde couche, qui dans ce cas est de très forte épaisseur relativement à la couche photosensible et aux régions formant la diode électroluminescente. Par exemple le dispositif est réalisé sur un substrat d'arséniure de gallium de type N constituant la couche absorbante, la couche photosensible étant compensée, et la première région est obtenue par une diffusion de type P, dans la seconde région qui est déposée par épitaxie sur le substrat. Dans une variante de cette forme de réalisation, c'est la première région du dispositif qui constitue le substrat. Cette région, qui dans ce cas est de très forte épaisseur relativement à la seconde région, à la première couche et à la seconde couche, est réalisée dans un matériau transparent au rayonnement de la jonction, par exemple un composé semiconducteur III-V à structure de bande indirecte émettant dans le spectre visible, comme l'arséniure phosphure de gallium de formule GaAs0,55P0,45, ou le phosphure de gallium, sur lequel l'autre région et les diverses couches sont réalisées par épitaxie et/ou diffusion. Dans une variante de cette forme de réalisation, c'est la seconde région du dispositif qui constitue le substrat sur lequel l'autre région et les diverses couches sont réalisées par diffusion ou épitaxie. Cette région, qui dans ce cas, est de très forte épaisseur relativement à la première région et à la couche photosensible, peut éventuellement être confondue avec la seconde région lorsqu'elle est faite d'un matériau absorbant pour les photons susceptibles d'être émis par la jonction. L'énergie de ces photons doit pour celà être plus grande que la largeur de bande d'énergie interdite du matériau de la seconde région, ce qui est obtenu notammentcomme il a été mentionné plus haut, avec un matériau à structure de bande directe, fortement dopé. Dans une seconde forme de réalisation, le dispositif est réalisé sur un substrat fait d'un matériau semiconducteur transparent à un rayonnement pour lequel la couche photoconductrice est sensible, ce qui est obtenu en choisissant pour ce substrat une épaisseur minimale et un matériau de largeur de bande d'énergie interdite sensiblement supérieure à celle du matériau de la couche photoconductrice. La couche adjacente au substrat est la couche photoconductrice. La couche absorbante est réalisée sur cette dernière et la diode est réalisée sur la couche absorbante. Le substrat est de même type de conductivité que la couche photoconductrice qu'il supporte. Les électrodes de contact ohmique prévues sur les faces opposées du dispositif, d'une part sur la première région, superficielle, luminescente, d'autre part sur la couche photosensible ou sur un substrat, sont toutes deux transparentes, la première au rayonnement émis par la jonction, l'autre au rayonnement incident, à convertir. Ces électrodes sont constituées soit d'une cruche continue et mince d'un matériau transparent et conducteur, soit d'un dépôt lacunaire d'un matériau conducteur opaque, dépôt localisé selon une forme géométrique assurant la meilleure répartition de densité de courant et laissant libre la surface maximale d'émission ou de réception de rayonnement.L'électrode agancée sur la première région est avantageusement en forme dsanneau, complétée au besoin par-un réseau de barres, du type appelé peignez selon un dessin plus ou moins complexe, comme il est courant de le prévoir sur les diodes électroluminescentes planes. L'électrode est par exemple en aluminium évaporé sous vide et appliquée selon les techniques connues. La seconde électrode, agencée sur la couche semi-isolante ou sur le substrat est avantageusement constituée par une grille à mailles fines et serrées, assurant une répartition uniforme de courant et masquant une surface minimale. De préférence, une mince couche de matériau semiconducteur, de même type de conductivité que la couche photosensible, mais dopée et présentant une largeur de bande d'énergie interdite supérieure à celle de cette couche photosensible, est interposée entre celle-ci et ltélectrode de grille de façon à assurer un contact non redresseur et à mieux répartir le champ de polarisation lorsqu'un substrat n'est pas prévu à ce niveau. L'épaisseur de cette couche et la maille de la grille sont par exemple de l'ordre de 10 à 50 microns. Un convertisseur d'image dans l'une des formes de réalisation ci-dessus est constitué d'une plaquette de grande surface comprenant les différentes couches et régions mentionnées. Les électrodes sont par exemple constituées de grilles à mailles carrées, à vide de 10 p et largeur de barres de 5 p. La résolution obtenue avec ce dispositif atteint 15 p. Dans une autre forme de réalisation, le dispositif selon l'invention est constitué par une monarque de diodes électroluminescentes planes, à Jonction coplanaire ; ces diodes sont réalisées selon l'une des variantes décrites ci-dessus mais sont supportées par un substrat commun, plan. Dans un premier cas, le substrat est fait d'un matériau de largeur de bande d'énergie interdite inférieure à celle du matériau desdites diodes.Entre chaque diode et le substrat, sont interposées deux couches parallèles : une première couche contiguë au substrat, faite d'un matériau semiisolant, photosensible, ayant une largeur de bande d'énergie interdite inférieure à celle du substrat, et une seconde couche contigüe à la diode, faite d'un matériau semiconducteur, de faible résistivité, ayant une largeur de bande d'énergie interdite inférieure à l'énergie des photons susceptibles d'être émis par la diode. Les deux couches ci-dessus et le substrat sont du même type de conductivité que la région des diodes contigüe à la seconde couche.Une électrode transparente, ou lacunaire est appliquée sur le substrat ; une électrode transparente ou lacunaire est appliquée sur chaque diode, ces dernières électrodes étant mises en parallèle ou reliées à un pale d'une source de tension très basse et constante, dont l'autre pale est relié à l'électrode du substrat. Les diodes sont isolées les unes des autres par des gorges pénétrant dans le substrat, éventuellement garnies d'une matière isolante. Les diodes sont ainsi modulables individuellement par excitation localisée de la couche photosensible correspondante. La résolution obtenue avec ce dispositif est fonction de la dimension d'une diode. Les procédés connus de photogravure permettent d'atteindre une résolution de l'ordre de 20 microns. Dans une variante de la forme de réalisation précédente, le dispositif est constitué par une première région de grande épaisseur d'un premier type de conductivité, sur laquelle sont superposées une seconde région de type de conductivité opposé, une couche d'un matériau de largeur de bande d'énergie interdite inférieure à l'énergie des photons susceptibles d'être émis par la jonction entre la première et la seconde région, et une couche d'un matériau semi-isolant photosensible, les deux couches étant dudit type de conductivité opposé. Des gorges formant un réseau, de préférence régulier, divisent la seconde région et les deux couches en un ensemble de dispositifs solidaires de la première région, qui joue le rôle de substrat. Une matière isolante est éventuellement utilisée pour garnir les gorges, par exemple Si 02, Si, N4 ou une résine époxy. Des électrodes transparentes ou lacunaires sont déposées sur la première région, d'autre part sur l'ensemble des portions de couche photosensible. Le dispositif est relié à une source de polarisation sous tension très basse et constante Les parties de jonction, séparées les unes des autres par des gorges, constituent des diodes pouvant être modulées indépendament les unes des autres par excitation localisée de la portion de couche photosensible correspondante. La résolution obtenue avec ce dispositif est fonction de la dimension des parties de jonction, que les procédés de photogravure permettent de réduire à une dimension de l'ordre de 20 microns. Les procédés de réalisation des différentes variantes sont empruntés aux techniques habituelles : photogravure, diffusion, épitaxie. La couche qui doit être semi-isolante peut être obtenue par compensation, par exemple dans le cas d'un substrat en ars4 niure de gallium, une couche photosensible peut Etre obtenue-par dopage au cuivre, ou au fer, nickel ou cobalt, permettant d'atteindre des résistivités de l'ordre de 102 Qcm à 105 Q cm ou par dopage au chrome ou à ltoxygène permettant d'atteindre des résistivités de l'ordre de 108 g cm, en fonction du choix de la nature et de la concentration en matière dopante.Dans le cas d'un substrat en silicium, un dopage à l'or ou au platine peut donner des résistivités élevées de cet ordre. L'invention est applicable dans tous les cas de conversion d'un rayonnement, et en particulier de conversion d'un rayonnement d'une première longueur d'onde en un rayonnement de longueur d'onde plus courte. L'invention permet notamment la visualisation d'un rayonnement infrarouge. Le dispositif selon l'invention associé à une optique adéquate peut remplir le rôle de convertisseur d'image. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre exemple, fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée. La figure 1 est une coupe schématique d'une première forme de réalisation du dispositif. La figure 2 est une coupe schématique d'une variante de cette forme de rialisation. La figure 3 est une coupe schématique d'une seconde forme de réalisation. La figure 4 est une coupe schématique d'une troisième forme de réalisation du dispositif La figure 5 est une coupe schématique d'une variante de la troisième forme de réalisation. Un exemple de réalisation du dispositif est représenté sur la figure 1. Une jonction électroluminescente est établie en 27, entre une région 22 et une région diffusée 21 sur laquelle est agencée une électrode annulaire 26 permettant la sortie du rayonnement émis 28. Une couche voisine 23 est une couche d'absorption faisant écran au rayonnement émis en direction de la couche 24 qui est semi-isolante et photosensible. Une couche 20 de répartition du champ électrique à partir de l'électrode 25 est faite d'un matériau dopé, d'une largeur de bande d'énergie interdite sensiblement supérieure a celle du matériau de la couche 24. L'électrode 25 est transparente de façon à laisser passer le maximum de rayonnement extérieur 29. Une source de-tension 30 permet d'alimenter le dispositif sous tension constante très basse. La largeur de bande d'énergie interdite du matériau de la couche 23 est très voisine de la largeur de bande d'énergie interdite du matériau de la couche 24 et inférieure à l'énergie des photons émis par la jonction 27. Les couches 23, 20, 24 et la région 22 sont de même type de conductivité. La variante de réalisation représentée sur la figure 2 comprend la même succession de cuuches ; le matériau de la région 34 à travers laquelle sort le rayonnement émis par la jonction est transparent à son propre rayonnement : la région 34 est suffisamment épaisse pour servir de substrat. Une couche 33 de type de conductivité opposé y est déposée ou diffusée pour réaliser une jonction 35. Un couche 32 absorbante pour le rayonnement émis par la jonction 35 est recouverte d'une couche semi-isolante photoconductrice 31 sur laquelle est déposée une couche 41 de contact et de répartition de champ électrique et une électrode 37 en forme de grille dont les vides laissent passer la lumière incidente 38. Le rayonnement 39 de la diode sort de la région 34 qui est par ailleurs munie d'une électrode annulaire 36. Une source de tension 40 est reliée aux électrodes 36 et 37. Les couches 33, 32, 31 et 41 sont de même type de conductivité. Dans la variante représentée sur la figure 3, le dispositif comprend successivement : un substrat 10, une couche photoconduc trice 11, une couche absorbante 12 constituant aussi la région de diode électroluminescente dont l'autre région est en 13, la jonction 14 entre ces deux régions émettant un rayonnement d'énergie légèrement supérieure à la largeur de bande d'énergie interdite du matériau de la région 12. Des électrodes 15 et 16 et une source 17 permettent d'alimenter le dispositif sous tension constante. La région 12, la couche 11 et le substrat 10 sont de même type de conductivité. La couche 11 est semi-isolante. Le substrat a une largeur de bande d'énergie interdite sensiblement supérieure à l'énergie du rayonnement pour lequel la couche 11 est sensible et son épaisseur est minimale, compte-tenu de la rigidité mécanique qu'il y a lieu d'assurer au dispositif. Le dispositif représenté sur la figure 4 est un dispositif à jonctions multiples, constituant une mosaïque de diodes modulables individuellement. Les jonctions électroluminescentes sont établies en 52, entre les régions coplanaires 42 et la région commune 43, sur la surface de laquelle est agencée une électrode lacunaire 44 permettant la sortie du rayonnement émis 45. Des couches copula naires 46 voisines des régions 42 sont destinées à l'absorption du rayonnement émis par les jonctions 52 en direction des couches 47, qui sont des couches coplanaires, semi-isolantes et photosensibles.Une électrode 48 en forme de grille à mailles fines se laissant traverser par le rayonnement incident 50 est déposée sur les couches photosensibles 47.Ces dernières sont isolées les unes des autres par un réseau de gorges 49 creusées dans le corps du dispositif jusqu a la région 43 au moins, et ces gorges sont remplies d'une matière isolante jusqu'au niveau de la surface des couches 47, de façon à faciliter le dépôt de l'électrode 48. Le corps du dispositif est constitué par la région semiconductrice 43 qui a une épaisseur suffisante pour assurer une tenue mécanique minimale. Les électrodes 44 et 48 sont reliées à une alimentation 51. Le dispositif représenté sur la figure 4 peut être réalisé par exemple en Ga Ase 6 Po 4 de type n en ce qui concerne la région 43. Les régions 42 sont en Ga Aso 6 Po 4 de type p, les couches 46 sont en Ga As de type p et les couches 47 en Ga As compensé au cuivre. Le dispositif représenté sur la figure 5 constitue également une mosalque de diodes modulables individuellement. Il comprend un substrat 60 en un matériau semiconducteur massif. Sur ce substrat sont superposées une couche semi-isolante photosensible 61, une couche 62 d'absorption du rayonnement émis par les diodes en direction de la couche photosensible, une région 63, et une région 64 de type de conductivité opposé, la jonction entre les régions 63 et 64 étant électroluminescente. Les couches 61 et 62 et les régions 63 et 64 sont divisées en une monarque de couches et de régions par un réseau de gorges 65 atteignant au moins le substrat 60. A la surface des régions 64 est agencée une électrode lacunaire 66 mettant en parallèle ces régions 64 et laissant passer le rayonnement 67 émis par les jonctions entre les régions 63 et 64. Une électrode lacunaire 68 est agencée sur la surface du substrat opposée aux diodes, de façon à permettre au rayonnement incident 69 d'atteindre la couche photosensible 61. Dans ce meme but, le subtrat 60 doit être transparent pour au moins une plage du spectre du rayonnement 69 pour laquelle la couche 61 est sensible. Les électrodes 66 et 68 sont reliées à une alimentation 70. Le substrat 60 est fait en un matériau dont la largeur de bande énergie interdite est sensiblement plus grande que celle du matériau de la couche 61. Par exemple le substrat est en Ga Ase 7 PO 3. La couche 61 est en Ga As semi-isolant compensé et la couche 62 en Ga As fortement dopé. Les régions 63 et 64 sont en Ga As0 > 6 P de types de conductivité opposés. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif semiconducteur monolithique multicouches, destiné à convertir un rayonnement ayant une première longueur d'onde en un rayonnement de longueur d'onde dirférente, comprenant au moins une région d'un premier type de conductivité, une seconde région d'un second type de conductivité opposé au premier, la jonction entre ces deux régions ayant des propriétés d'éiectroluminescence, et une couche photosensible, disposées entre deux électrodes transparentes auxdits rayonnements# agencées sur des faces opposées du dispositif et reliées à une source de tension, caractérisé en ce que une seconde couche, de faible résistivité, faite d'un matériau semiconducteur de largeur de bande d'énergie interdite inférieure à l'énergie des photons susceptibles d'être émis par ladite jonction, est interposée optiquement entre la couche photosensible et la jonction, ladite couche photosensible étant faite d'un matériau semiconducteur d'une largeur de bande d'énergie interdite voisine de celle de ladite seconde couche et traité pour présenter les qualités d'un semi-isolant, les deux couches étant du second type de conductivité. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constituant les régions et le matériau constituant la couche absorbante ont des concentrations différentes d'un de leurs composants et cristallisent dans un même système cristallin avec des paramètres cristallins voisins. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau constituant la couche photoconduc trice et le matériau constituant la couche absorbante ont des concentrations différentes d'un de leurs composants et cristallisent dans un mêre système cristalllin avac des paramètres cristallins voisins. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que une partie au moins de la couche absorbante est comprise dans une couche tampon où la concentration dudit composant varie progressivement entre les valeurs de cette concentration de part et d'autre de cette couche tampon. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que une partie au moins de la couche photoconductrice est comprise dans une couche tampon où la concentration dudit composant varie progressivement entre les valeurs de cette concentration de part et d'autre de cette couche tampon. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1, 3, 5, caracrérisé en ce eue la couche absorbante est constituée par la seconde région du dispositif, réalisée dans un matériau à structure de bande directe. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche absorbante est au moins trois fois la distance d'absorption 1 a étant le coefficient d'absorption du matériau de cette couche pour le rayonnement émis par la jonction. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite couche absorbante est sensiblement plus épaisse que les autres couches et que les régions et constitue un substrat supportant des couches et des régions de nature épitaxique et diffusée. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite première région est sensiblement plus épaisse que les couches et que l'autre région et constitue un substrat supportant cette autre région, les couches étant de nature épitaxique et diffusée. 10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite seconde région est sensiblement plus épaisse que les couches et/tXautre région et constitue un substrat supportant cette autre région, les couches étant de nature épite xique et diffusée. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que une mince couche de matériau semiconducteur, de même type de cnductivité que la couche photoconductrice, mais dopée et présentant une largeur de bande d'énergie interdite supérieure à celle de cette dernière, est interposée entre cette dernière et une électrode en frme de grille. 12.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat fait d'une matière de faible résistivîté, transparente à un rayonnement pour lequel la couche photoconductrice est sensible, cette dernière étant adjacente audit substrat et une des électrodes étant agencée sur la face dudit substrat. 13.- Dispositif selon l'une des revendications 1, 7, 9, 11 et 12, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une mosaïque de diodes, des portions de couche absorbante et de couche photoconductrice correspondant à chacune de ces diodesébant séparées les unes des autres par des gorges isolantes. 14.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est réalisé dans des matériaux composés d'au moins un élément pris dans le groupe comprenant le gallium, l'indium, l'aluminium et d'au moins un élément pris dans le groupe comprenant l'arsenic et le phosphore.