Brevet FR2168213A1 — publié le 19730831

La présente invention concerne une matrice à semi-conducteurs à diodes et peut être utilisée pour des décodeurs et des éléments à mémoire permanente des calculatrices. On connaît une matrice à semi-conducteurs à diodes sur substrat diélectrique. La matrice semi-conductrice indiquée est réalisée sur un substrat de saphir, sur lequel est obtenue par croissance une pellicule de silicium monocristalline dans laquelle sont réalisées des diodes. La pellicule est divisée en bandes séparées les unes des autres par des intervalles. Les diodes dans une ligne sont raccordées par des bandes de matériau semi-conducteur et dans les colonnes par des barres conductrices. Dans ladite matrice à semi-conducteurs à diodes,les paramètres des diodes diffèrent du fait qu'il est impossible d'obtenir la reproductibilité des caractéristiques principales de la pellicule monocristalline de silicium et à cause de la forte résistance de la pellicule. La présente invention a pour but l'élimination des inconvénients indiqués. L'invention est basée sur le problème de la création d'une matrice à semi-conducteurs à diodes à faible dispersion des paramètres et possédant une bonne reproductibilité des diodes, avec une faible résistance des lignes de la matrice et, par conséquent, une rapidité de fonctionnement accrue et une faible consommation de puissance. Ce problème est résolu du fait que, dans une matrice à semiconducteurs sur un substrat diélectrique, dans laquelle les diodes sont raccordées par lignes au moyen de bandes de matériau semi-conducteur, formant l'une des régions dans chaque diode, tandis que les colonnes sont raccordées par des barres conductrices,selon l'invention, les bandes de matériau semi-conducteur sont disposées dans le corps du substrat diélectrique de niveau avec la surface et sont entourées du côté du substrat d'une couche de matériau à plus forte conductibilité que celle du matériau de la bande, la bande mentionnée en matériau semi-conducteur et la couche qui l'entoure formant lune des barrettes conductrices de la matrice raccordant les diodes entre elles dans les lignes. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante,donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente une partie de la matrice à semi-conducteurs à diodes selon l'invention. La matrice à semi-conducteurs à diodes se compose d'un substrat diélectrique 1, dans le corps duquel sont aménagées des dénivellations remplies d'un semi-conducteur monocristallin formant des bandes 2, qui se situent de niveau avec la surface du substrat. Comme diélectrique pour le substrat 1, on peut par exemple utiliser du sital (céramique vitrifiée) ou du verre, tandis que le semi-conducteur monocristallin peut être, par exemple, du silicium à faible densité de dislocation. Le diélectri; que choisi et le silicium ont des valeurs proches du coefficient de dilatation thermique. Les bandes 2 de silicium monocristallin et la surface du substrat diélectrique 1 sont recouvertes d'une pellicule diélectrique 3, par exemple de bioxyde de silicium. Dans les bandes 2, que l'on appelle plus loin "lignes", , sont formées des diodes 4, qui sont raccordées en colonnes au moyen des barres conductrices 5. Les diodes de chaque ligne sont raccordées aux barres conductrices 5 à travers des barrettes 6. La liaison entre les diodes dans les lignes est réalisée dans l'é- paisseur des bandes 2 de silicium, possédant sur les bords des surfaces de contact 7.Pour réduire la résistance des bandes de silicium 2, celles-ci sont séparées du substrat 1 par une couche 8 de matériau entourant ces bandes 2 du coté du substrat 1 et possédant une conductibilité plus grande en comparaison avec celle du silicium, dans lequel sont réalisées les diodes, par exemple avec une couche de métal ou de semi-conducteur du type ++ ++ de conduction p ou n L'enregistrement de l'information dans la matrice à semiconducteurs à diodes (le codage) est réalisé après sa construction en déconnectant les diodes 4 des barres conductrices 5 de colonnes, par exemple en brûlant les barrettes 6 au courant électrique, par faisceau électronique ou avec un laser, ou bien en enlevant les barrettes. selon un procédé mécanique. Ainsi, après le codage, chaque matrice comporte une information concernant le mot enregistré dans celle-ci. La présence d'une diode entre la ligne et la colonne correspond à la présence d1un zéro logique, et l'absence de celle-ci à une unité logique. Dans la matrice décrite, la- résistivité des lignes est diminuée et on a amélioré substantiellement la rapidité de fonction nement et la résistance à la radiation. D'autre part, en résultat de la préparation des matrices selon un photopatron unique, leur coût diminue fortement, l'utilisateur pouvant, au besoin, enregistrer lui-même l'information sur la matrice à diodes. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application et de réalisation de ses diverses parties,ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes REVENDICATION Matrice à semi-conducteurs à diodes sur substrat diélectrique, dans laquelle les diodes sont raccordées par des bandes d'un matériau semi-conducteur, formant l'une des régions dans chaque diode, tandis que dans les colonnes elles sont raccordées au moyen de barres conductrices, caractérisée en ce que les bandes de matériau semi-conducteur sont disposées dans le substrat diélectrique de niveau avec sa surface et sont entourées du côté du substrat d'une couche de matériau possédant une conductibilité plus grande en comparaison avec celle du matériau semi-conducteur de la bande, la bande mentionnée en matériau semi-conducteur et la couche qui l'entoure formant l'une des barres conductrices de la matrice raccordant les diodes dans les lignes.