Brevet FR2306531A1 — publié le 19761029

Description La présente invention concerne les montages électroniques ayant un encombrement réduit, permettant de traiter les informations sous forme de signaux électriques, soit analogiques, soit binaires Dans les dispositifs connus de ce genre, la surface d'une plaquette semiconductrice subit les opérations dioxydation, de gravure, de diffusion et de métallisation pour créer des voies conductrices, des isolateurs et des dispositifs d amplification. La plaquette semiconductrice est séparée en circuits individuels qui sont câblés manuellement à des borniers. La largeur de bande des dispositifs d'amplific .tion ainsi crées est limitée par la définition des régions de différents traitements. Le dispositif suivant l'invention, augmente la largeur de bande des dispositifs d'amplification, réduit l'échelle, et supprime l'étape de connexion manuelle du circuit à son bornier. Le dispositif, objet de l'invention, comporte un noyau qui contient le circuit actif, entouré de fils connecteurs. Le noyau et les fils cornecteurs sont fixés à un support isolant à l'aide de liaisons chimiques. Les deux sont constitués principalement d'atomes de carbone et d'hydrogène; mais la présence d'autres élements permet d'obtenir des caractéristiques spéciales. Les connexions électriques, soit pour le signal soit pour l'alimentation, soit dans le noyau soit dans les fils connecteurs, s'effectuent par des chaînes de liaisons doubles conjugées, c'est-à-dire, une suite d'atomes possédant tous des orbitaires Tr qui se chevauchent les unes les autres. tu figure 1 montre une disposition possible, en we de plan. La vue d'élevatîon de la figure 2 montre les orbitales K des atomes de carbone dans la chaîne. Les signes + et - indiquent la symetrie réflective impaire de la fonction d'onde par rapport au plan de symetrie. Cette symetrie impa!re carocterise les orbitales # par rapport aux orbitales symetriques xr .Les niveaux électroniques d'une ctlaîne con jugée sont illustrés par la courbe de la figure en fonction de a fréquence spatiale de la fonction d'unde. L'origine d énergie est arbitraire et les unités sont égales à 1,4 eJ. L'unité de fréquence spctale est égale à cette de la chaîne. Lu maitié des niveaux de la inde sont occupés, fcrmant ainsi un conducteur. Les dispositifs d'amplification, se trouvant uniquement dans le noyau, comportent des structures semiconductrices, dont deux types sont rnrntrês duis es figures 7 et 8. Ces deux structures, de bande interdite de 1,2 et 2,0eV, permettent de réaliser tous les montages possibles avec les dispositifs en silicium. Le type de conduction ( N, P-) est déterminé i l'aide de groupes fonctionnels chargés dans les environs du semi-conducteur (-CO2- et NH3+ pour la plupart). C-s deux structures semj-conductrices sont basés sur le principe d'atténuation par interférence oes ondes. Dans les deux groupes C:CH2 et métcphényle, les électrons incidents aux énergies voisinant le niveau de Fermi subissent une interférence à la sortie, telle qu'il y une atténuation importante de l'one électronique. Cette atténuation est nécessaire pour limiter l'effet tunnel dans un dispositif de longueur pratique. Selon une réalisation de l'invention, les dispositifs d'amplification sont analogues aux transistors à effet de champ ( figure 4 ). Le fonctionnement de ce dispositif diffère de celui de son analogue à l'échelle supérieure, car la probabilité qu'un électron perde son énergie dans le canal est faible. Les électrons énergetiques sortant du canal perdent leur énergie de préférence dans les zones dissipatrices spécialement prévues. Selon une autre réalisation de l'invention, les dispositifs d'amplification sont analogues aux transistors bipolaires. Toutes les configurations de régions P et N sont possibles. Selon une réalisation de l'invention, le dispositif comporte des structures résonnantes qui servent d'antenne pour l'entrée et la sortie des informations sous forme de lumière ou d'infrarouge. Pour un faible débit d'informations( -our un débit élevé, la structure est grande devant a longueur d'onde, avec une résonnance électromagnétique. Selon une réalisation apparentée de l'invention, le dispositif a pour but de -onvertir le rayonnement solaire en énergie élecrrique. Il comporte des structures dons lesquelles o lumière esi converti an paires électron-trou, et des jonctions PN qui en effectuent la séparation. Le dispositiff, oLet de l'invention, peut étre utilisé dons tous les cas où le alitement des signaux électriques doit être assure rapidement et dans un espace restreint.Il peut trouver son application dans le domaine des télecommmunications, dans les ordinateurs, dans les instruments de mesure; dans les montres, dans les calculateurs, dans les dispositiffs de visualisaton, et dans la conversion d'énergie solaire. Finalement, il peut trouver son application dans la chimie: dans la synthèse contrôlée de molécules sur mesure, et dans l'observation directe de réaction chimiques. Revendications I. Dispositif, permettant le traitement rapide de signaux à l'intérieur d'une molécule de grand poids moléculaire, caractérisé par l'existence dans la molécule d'un réseau d'orbitales électroniques Tr définissant le comportement électrique. 2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les voies conductrices sont des chaînes de liaisons doubles conjuguées. 3. Dispositif, selon la revendication i, caractérisé par le fait que les régions semiconductrices comportent des structures ,C:CR2 ou des noyaux de benzine liés aux positions meta l'une à l'autre afin d'obtenir une atténuation importante au niveau de Fermi. 4. Dispositif, selon la revendication T, caractérisé par l'existence de deux régions dissipatrices à chaque extrémité des voies semiconductrices dans les dispositifs d'amplification. 5 Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par I lexistence d'une antenne pour l'entrée ou la sortie des informations ou de l'énergie sous forme de lumière ou d'infrarouge.