Brevet FR2334201A1 — publié le 19770701

La présente invention concerne un élément semi-conducteur de commutation irréversible, et un dispositif semi-conducteur à mémoire qui l'utilise. Comme élément semi-conducteur de commutation, on a produit de nombreux types d'éléments semi-conducteurs comme une diode utilisant une jonction PN, un transistor utilisant une jonction PNP ou NPN, un transistor MOS ou un thyristor. Dans chacun de ces éléments semi-conducteurs de commutation connus, l'état de l'élément est changé de façon réversible, en changeant des Paramètres tels que les conditions internes ou les conditions externes de l'élément, et quand l'état de commutation de L'élément est spécifié à un certain état, il est nécessaire 'ajuster la polarisation pour établir l'état spécifique.On a proposé, pour résoudre ce problème, de prédéterminer la connexion relative des éléments du composant au moment de son assemblage, comme si Iiélément de commutation était agencé pour ajuster la polarisation. Selon cette méthode, cependant, il est nécessaire de prévoir 15 état de l'emplacement auquel l'élément de commutation devra être placé au moment de son étude. Une telle méthode nécessite une étude compliquée. Par ailleurs, quand un tel élément est incorporé dans un circuit intégré, il est nécessaire d'étudier l'élément pour qu'il corresponde aux nécessités de l'utilisateur, ce qui augmente le prix du circuit intégré et le prix du dispositif qui l'utilise. Un exemple typique d'un dispositif électronique utilisant un tel élément semi-conducteur de commutation est une mémoire morte (ROM).Bien que divers types de mémoires mortes soient maintenant disponibles, on utilise généralement des mémoires mortes tlPROM", c'est-à-dire des mémoires mortes qui peuvent être écrites. Plus particulièrement, les mémoires mortes PROM typiques comprennent une mémoire morte PROM à liaison par fusible, une mémoire morte PROM du type à jonction fondue et une mémoire morte PROM du type MOS non volatil et autres. Dans la mémoire morte PROM à liaison par fusible, un fusible fait d'aluminium, d'un alliage nickel-cbrome ou d'un silicium polycristallin est incorporé dans chaque cellule de la mémoire d'une mémoire morte ROM en circuit intégré, et l'écriture est accomplie en faisant passer du courant à travers le fusible d'une cellule spécifique de la mémoire, choisie selon la condition souhaitée par l'utilisateur, et en fondant le fusible. Dans la mémoire morte PROM du type à jonction fondue, le fusible est remplacé par une diode, et l'écriture est accomplie en détruisant les caractéri-stiques de la diode en faisant passer un courant important à travers la diode. Dans les mémoires mortes PROM de ces types, il est nécessaire de faire passer un courant important de l'ordre de 30 à 200 mA pour écrire.Mais cela n'est pas souhaitable parce que la mémoire morte est constituée d'un circuit intégré. En particulier, dans le premier type, le fusible fondu éclabousse et il est nécessaire de prévoir un couvercle pour le fusible ou de limiter le temps de montée du courant de fusion dans le but d'empêcher un crachement du fusible fondu. Pour la mémoire-morte PROM du type MOS non volatil, on utilise une construction modifiée d'un transistor à effet de champ du type MOS (métal-oxvde semi-conducteur), où la charge électrique est injectée dans le centre d'un isolant par effet de tunnel ou bien la charge électrique est injectée dans une porte flottante ou en l'air par effet de tunnel ou effet d'avalanche, pour stocker ainsi un Iç0 ou un "1" binaire selon le changement d'état de la charge. Cependant, dans ces types de mémoires mortes PROM, la tension d'écriture est relativement haute et est de l'ordre de 50 volts. La diminution de la tension d'écriture est difficile étant donnée la construction de la mémoire morte PROM. En conséquence, c'est un objet de la présente invention de procurer un nouvel élément se#i-conducteur de commutation. Un autre objet de l'invention est de procurer un nouvel élément semi-conducteur de commutation irréversible, pouvant etre commuté à une basse tension et à un faible courant. Un autre objet de la présente invention est de procurer un nouvel élément semi-conducteur de commutation irréversible ayant une construction extrêmement simple. Un autre objet de la présente invention est de procurer un élément semi-conducteur de commutation pouvant entre fabriqué avec des procédés connus de fabrication. Un autre objet de la présente invention est de procurer un dispositif semi-conducteur à mémoire morte, permettant une écriture à une basse tension et à un faible courant en utilisant ce nouvel élément semi-conducteur de commutation. Selon un aspect de la présente invention, on prévoit un élément semi-conducteur de commutation ayant une caractéristique irréversible, comprenant une résistance en silicium polycristallin de forte résistivité et des moyens formant électrodes terminales pour appliquer une tension à travers la résistance en silicium, ainsi l'opération de commutation est accomplie en utilisant le fait que la valeur de la résistance en silicium varie de façon irréversible selon la grandeur de la tension appliquée. Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un disposîtif#semi-conducteur à mémoire comprenant une cellule de mémoire comportant un élément semi-conducteur de commutation constitué d'une résistance en silicium polycristallin de forte résistivité et de moyens formant électrodes terminales pour appliquer une tension à travers la résistance en silicium, l'élément de commutation fonctionnant en utilisant le fait que la valeur de la résistante en silicium varie selon la grandeur de la tension appliquée, et un élément semi-conducteur formant porte pour contrôler l'écoulement de courant à travers l'élément de commutation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- trons plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant divers mode des réalisations de l'invention et dans lesquels :: - la figure 1 est une représentation schématique montrant la construction de base de l'élément semi-conducteur de commutation irréversible selon l'invention - la figure 2 estun graphique montrant les caractéristiques courant (axe des ordonnées) - tension (axe des abscisses) de 1' élément de commutation illustré sur la figure 1 ;; - la figure 3 est un graphique montrant la relation entre la tension de seuil (axe des ordonnées) et la distance entre les électrodes (axe des abscisses) de l'élément de commutation illustré sur la figure I - la figure 4 est un graphique montrant la relation tension de seuil (axe des ordonnées) - résistivité axe des abscisses) de l'élément de commutation illustré sur la figure i - la figure 5 est un graphique montrant les caractéristiques courant (axe des ordonnées) - tension (axe des abscisses) de 1'élément de commutation illustré sur la figure 1, provenant de la différence de résistivité de l'élémént en faisant varier la pression partielle du gaz ;; - la figure 6 est un graphique montrant la relation entre la tension de seuil (axe des ordonnées) et la température de croissance du silicium polycristallin (axe des abscisses) de l'élément de commutation illustré sur la figure i - la figure 7 est une vue en coupe de l'élément de commutation illustré sur la figure 1, fabriqué par une technique planar - la figure 8 montre un schéma de connexion fondamentale d'une cellule de mémoire d'un dispositif semi-conducteur à mémoire utilisant l'élément semi-conducteur de commutation selon la présente invention - les figures 9 et 10 sont des schémas de connexion e cellules de mémoire modifiées - la figure 11 est un schéma de connexion montrant une cellule de mémoire modifiée et les circuits périphériques de lecture ; ; - les figures 72A, 12B et 12C sont des formes d'ondes utiles pour expliquer le fonctionnement du circuit illustré sur la figure il 7 et - la figure 13 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple d'une construction concrète de la cellule de mémoire illustrée sur la figure i. Un élément semi-coaducteur de commutation 10 schémat#que- ment illustré sur la figure 1 comprend une résistance Il len silicium polycristallin à forte résistivité et des électrodes terminales 12 et 13 faites en métal ou en un semi-conducteur conducteur, et collées aux côtés opposés de la résistance il, ayant une résistivité supérieure à lO4chm-cm, par exemple. L'impureté dopée dans la résistance peut être soit du type lv ou du type T, et elle peut être dopée au moment de la croes- sance du silicium polycristallin ou par diffusion thermique ou par une technique d'implantation d'ions. Cependant, 1 concentration de l'impureté dopée est extr"mement faible. Les caractéristiques de fonctionnement de l'élément semi-conducteur de commutation 10 ayant la construction illustrée sur la figure *, sont les suivantes. La figure 2 montre la caractéristique courant-tension de l'élément. Cette caractéristique a été obtenue avec une résistance Il en silicium polycristallin de forte résistivité, ayant une résistivité de 107 ohm-cm, la distance entre les électrodes (l'épaisseur de la résistance polycristalline) étant de 0,6 , et la surface des électrodes de 3600 p au carré. Comme on peut clairement le voir sur la figure 2, tandis que la tension augmente graduellement, le courant à travers l'élément de commutation 10 augmente proportionnellement à la tension dans une basse étendue de tension. Cependant, quand la tension dépasse une valeur prédéterminée (environ 3V dans cet exemple), la-vitesse d'augmentation du courant augmente rapidement (ou devient non linéaire) Tandis que la tension augmente encore, la valeur du courant se déplace au point P2 sur la caractéristique B à partir du point P sur la caractéristique h étant donné la diminution rapide de la valeur de la résistance ll pour une tension appliquée de l'ordre de i5V. Ensuite, avec l'augmentation de la tension appliquée, le courant augmente linéairement selon la caractéristique B. Inversement, quand la tension est graduellement diminuée à partir de cet état, le courant diminue selon la caractéristique B, et mime quand le point P2 est passé, la variation du courant ne suit pas la caractéristique A mais suit la caractéristique B, le courant diminue donc proportionnellement à la tension appliquée. Plus particulièrement, une fois qu elle est passée de 1'état fortement conducteur à 1'état faiblement conducteur, la résistance en silicium polycristallin à valeur élevée, formant l'élément semi-conducteur de commutation de la présente invention, conserve l'état fortement conducteur, et accomplit ainsi l'opération de commutation souhaitée. On a confirmé que, avec cet exemple, une variation de courant de l'ordre de 104 fois était possible par cette opération de commutation. Au contraire, si l'on augmente graduellement le courant s'écoulant à travers l'élément semi-conducteur de commutation 10, dans une basse étendue de courant, la tension aux bornes varie selon la caractéristique A, mais quand la valeur du courant atteint environ 10 m A, la valeur de la résistance en silicium polycristallin il diminue et la valeur de la tension passe au point P3 sur la caractéristique B à partir du point PI sur la caractéristique A. Ensuite, la tension aux bornes varie le long de la caractéristique B avec l'augmentation du courant s'écoulant à travers l'élément semiconducteur de commutation.Et quand la valeur du courant diminue, la tension aux bornes ne varie que le long de la caractéristique B et jamais le long de la caractéristique Dans l'élément semi-conducteur de commutation, la tension à laquelle la résistance en silicium polycristallin de forte résistivite tasse de l'état faiblement conducteur à l'état fortement conducteur est appelée tension de seuil (VTH) La tension de seuil varie avec la distance entre les électrodes de l'élément comme cela est illustre sur la figure 3. Comme on peut le noter sur la figure 3, la tension de seuil augmente sensiblement proportionnellement à la distance entre les électrodes.Cependant, quand la distance entre les électrodes, c'est-à-dire l'épaisseur de la résistance en silicium -tolycristallin diminue en dessous de 0,3 u, la tension de seuil devisent sensiblement constante. Sa valeur est de l'ordre de EV. En se basant sur cette caracté- ristique, il est possible de choisir toute tension de seuil en enfaisant varier l'épaisseur de la résistance en silicium polycristallîn. La relation entre la résistivité de la résistance 1 en silicium polycristallin à forte résistivité formant l'élément semi-conducteur de commutation 10, et la tension de seuil, est illustrée sur la figure 4. On peut faire varier la résistivite de la résistance en faisant varier la concentration en arsenic dopé, ce qui est effectué en faisant varier la pression partielle d'arsine (AsH3) que l'on utilise pour la croissance du silicium polycristallin Dans un exemple, la température de croissance est de 7000C et l'épaisseur de la pellicule est de l'ordre de l,O p.Sur la figure 4, les données numériques près des points de mesure montrent la pression partielle du gaz arsine Sur la figure 4, on peut comprendre que la tension de seuil a généralement tendance a' augmenter avec lXaugmenta- tion de la résistivité. Quand on utilise des résistances en silicium polycristallin ayant différentes résistivités comme cela est illustré sur la figure 4, la caractéristique courant-tension varie comme illustré sur la figure 5, Les caractéristiques A-E ont été obtenues pour des résistances Il en silicium polycristallin tirées à une température de 7000 C, ayant une épaisseur de l'ordre de 1,0 F et différentes concentrations en impuretés. Les données numériques pour les caractéristiques respectives montrent les pressions partielles du gaz arsine utilisé pour la croissance du silicium polycristallin, qui donnent la mesure de la concentration en arsenic. La ligné F en pointillés sur la partie supérieure de la figure 5 montre une caractéristique courant-tension d'une résistance en silicium polycristallin qui est passée à l'état de faible résistance par application d'une tension supérieure à la valeur de seuil. Ces courbes #caractéristiques montrent que, tanais que la concentration en impureté de la résistance en silicium polycristallin à l'état de forte résistance diminue, le courant s' écoulant à travers la résistance en silicium polycristallin augmente tandis que la tension de seuil diminue M#e si la valeur de résistance, à l'état de résistance élevée, est différente quand une tension supérieure à la tension de seuil est appliquée à travers la résistance, sa caractéristique est indiquée par la courbe F. La figure 6 est un graphique montrant la relation entre le température de croissance du silicium polycristallin et la tension de seuil de la résistance en silicium polycristallin de forte résistivité 11, formant l'élément semiconducteur de commutation selon l'invention. Le silicium polycristallin n'est dopé d'aucune impureté et a une épaisseur de l'ordre de 1,2 p. On peut comprendre, sur cette caractéristique, que la tension de seuil VTH de la résistance il en silicium polycristallin de forte résistivité varie également selon la température de croissance T, en plus de la distance entre les électrodes et de la résistivité comme on l'a décrit cidessus. Comme on l'a indiqué ci-dessus, la tension de seuil de l'élément semi-conducteur de commutation selon l'invention, peut être modifiée à toute valeur en faisant varier la distance entre les électrodes, la résistivité du silicium polycristallin et la température de croissance du silicium polycristallin. Par exemple, la commutation peut être effec tmée avec une tension appliquée de 15V et un courant de 10 m A, qui sont bien inférieurs à la tension et au courant d'un élément semi-conducteur de commutation selon l'art antérieur Pour cette raison, l'élément semi-cç > nducteur de commutation selon l'invention peut facilement être incorporé dans de grands circuits intégrés ainsi que dans des transistors i~iOS LSI modernes. La figure 7 montre un élément semi-conducteur de commutation selon l'invention, fabriqué par une technique planar, et comprenant un substrat semi-conducteur 21 et une couche d'un silicium polycristallin 22 fortement dopé d'arsenic. Cette couche 22 correspond à l'électrode 13 illustrée sur la figure 1, et elle est recouverte d'une couche 24 de SiO2. Une couche 25 de silicium polycristallin de forte résistivité, non dopé, recouvre la couche 24 en SiO2. Une partie de la couche LS est connectée à la couche 22 de silicium polycristal- lin par une ouverture 24a formée à travers la couche 24 en SiO2, et une couche en silicium polycristallin 27 fortemement dopé d'arsenic recouvre la couche 26 en SiO2, et y est connectée par une ouverture 26a formée à travers la couche 26 en SiO2. Une couche de cablage 28 est formée sur la couche 27 en silicium polycristallin, pour la connecter à d'autres composants du circuit.La couche 27 en- silicium polycristallin correspond à l'électrode 12 illustrée sur la figure l. Bien que dans ce mode de réalisation, les couches polycristallines 27 et 22 soient alignées en direction verticale, elles peuvent être décalées en direction latérale en déplaçant latéralement la position relative des ouvertures 24a et 26a des couches 24 et 26 en SiO2 respectivement. On a confirme que les diverses caractéristiques illustrées sur les figures 2 à 6 pouvaient également etre obtenues par le mode de réalisation de la figure j. L'élément semi-conducteur de commutation illustré sur la figure 7 petit entre fabriqu4 par la méthode ci-dessous décrite. D'abord, on prépare un substrat semi-conducteur 21 du type N, ayant une résistivité de l'ordre de 2 ohm-cm. uis on dépose une couche 22 en silicium polycristallin fortement dopé d'arsenic, sur le substrat, par la pyrolyse d'un mélange de SiH4, H2 et AsH3 à 750 C. La pression partielle de AsH3 à ce moment est de 4,5 x 10-3 pression atmosphérique. La couche résultante 22 a une épaisseur de 0,45 .On forme alors une couche 24 de SiO2 par dépôt à la vapeur chimique à une épaisseur de 0,5 et à une température de 4400 C. L'ouverture 24a est formée en une position prédéterminée par une méthode bien connue. Alors, une couche de silicium polycristallin non dopé 25 est déposée par la pyrolyse d'unmélange de SiF4 et H2 à une température de 7000C sur une épaisseur de 0,6 p. Alors, la couche 26 en Si02 est déposée par dépôt à la vapeur chimique à une température de 4400C sur une épaisseur de 0,5 p. L'atmosphère utilisée à ce moment se compose d'un mélange de SiH4 et d'oxygène.L'ouverture 26a est formée à travers la couche 26 en une position prédéterminée, par une méthode bien connue. Enfin, une couche 27 en silicium polycristallin fortement dopé d'arsenic est déposée à une température de 7000C tour couvrir l'ouverture 26a et la partie de la couche 26 en SiO2 qui l'entoure, par la pyrolyse d'un mélange de SiH4, H2 et AsH3. La couche résultante a une épaisseur de 0,45 p. Dans les étapes qui précèdent, on utilise bien entendu des masques comme on le sait bien dans la pratique. On peut comprendre qu'un élément semi-conducteur de commutation ayant la construction ci-dessus décrite, peut etre fabriqué par les mimes étapes de fabrication qu'un circuit intégré. L'élément semi-conducteur de commutation 10 constitué par la résistance Il en silicium polycristallin dé forte résistivité ayant les caractéristiques ci-dessus décrites, est particulièrement approprié pour une utilisation comme élément de mémoire. La figure 8 montre un circuit de base d'une cellule de mémoire 30 d'un élément semi-conducteur formant mémoire, utilisant l'élément de commutation selon l'invention. La cellule comprend un transistor à effet de champ 31 et un élément de commutation 32 constitué par la résistance en silicium polycristallin de forte résistivité, qui est connec tée en série avec la source et le drain du transistor à effet de champ 31. Le train du transistor 31 est connecté à une ligne des mots 33 avec sa porte, et une borne de l'élément de commutation 32 est connectée à une ligne des chiffres 34, Pour écrire une information binaire t dans la cellule 30, une tension positive, par exemple, est appliquée à la ligne 33, des mots, et la ligne 34 des chiffres est à la masse. La valeur de la tension appliquée à la ligne 33 est choisie de façon qu'une tension, par exemple, de 15V, suoé- rieure à la tension de seuil, soit appliquée à l'élement semi-conducteur de commutation 32. Alors, le transistor à effet de champ 31 devient conducteur pour appliquer une tension supérieure à la tension de seuil VTH à travers l'élément-semi-conducteur de commutation 32, changeant ainsi son état d'une forte résistance à une faible résistance. Son fonctionnement passe donc de la caractéristique A à la caractéristique B sur la figure 2.En d'autres termes, l'information binaire "1" est écritexde façon irréversible dans la cellule, si la tension d'écriture est de 15V, par exemple, le courant d'écriture eantde l'ordre de 10 m A. Pour lire linformation stockée dans la cellule 30, une tension positive est appliquée à la ligne 33 des mots, et le potentiel de la masse est appliqué à la ligne 34 des chiffres La tension appliquée à la ligne 33 à ce moment est choisie de façon qu'une tension inférieure à la tension d'écriture cidessus décrite soit appliquée à travers l'élément de commutation 32, la tension choisie étant de 5V, par exemple. Comme le fonctionnement de l'élément semi-conducteur de commutation 32 a été transféré à la caractéristique B de la caractéristique A illustrées sur la figure 2, un courant qui est environ 104 fois supérieur au courant initial, c'est-à-dire de l'ordre de lOmA s'écoule à travers l'élément de commutation. Pour écrire une information binaire "O" dans la cellule 30, différente de l'information binaire '111, une tension supérieure à la tension de seuil VTH ne sera pas appliquée à travers 1'élément semi-conducteur de commutation 32, ainsi 1'état initial sera conservé. En conséquence, quand des informations binaires sont lues de la cellule, il est facile de faire la discrimination entre ces informations lues, parce que le rapport des valeurs des courants est de l'ordre de 1:104. Les figures 9 et 10 montrent des modifications de la cellule 30 illustrée sur la figure 8. Dans la cellule modifiée 40 illustrée sur la figure 9, la source d'un transistor à effet de champ 41 est connectée à une ligne 42 des chiffres tandis que le drain est connecté à une ligne 44 des mots à travers l'élément semi-conducteur de commutation 43 selon l'invention. Pour écrire une information binaire "l dans la cellule 40, une tension est appliquée à travers la ligne 44 des mots et la ligne 42 des chiffres, et une tension appropriée est imprimée sur la porte du transistor à effet de champ 41 pour le rendre conducteur. Comme on l'a décrit cidessus, quand une tension supérieure à la tension de seuil VTH est appliquée à travers l'élément semi-conducteur de commutation 43, sa valeur de résistance diminue de façon irréversible, pour écrire ainsi l'information binaire l It dans la cellule 40. Pour détecter 1' information écrite de cette façon, on applique une tension inférieure à la tension d'écriture, à travers la ligne des mots 44 et la ligne des chiffres 42, et une tension appropriée est imprimée sur la porte du transistor à effet de champ 41 pour le rendre conducteur. L'information peut être jugée par la grandeur du courant s'écoulant à travers la ligne des chiffres 42. Dans la cellule de mémoire 50 illustrée sur la figure 10, la porte d'un transistor à effet de champ 51 est connectée à une ligne 52 des mots, le drain est connecté à une source de tension constante, non représ-entée, et la source est connectée à une ligne 54 des chiffres par un élément semiconducteur de commutation 53 selon l'invention. Pour écrire une information binaire nln dans la cellule 50, une tension suffisante pour rendre le transistor à effet de champ 51 passant, est appliquée à la ligne de mots 52, et il en résulte qu'une tension supérieure à la tension de seuil VTH est appliquée à travers l'élément semi-conducteur de commutation 53, ce qui diminue ainsi de façon irréversible la valeur de sa résistance. Pour lire l'information, une tension inférieure à la tension d'écriture est appliquée à la ligne 52 des mots, et on lit le courant s'écoulant par la ligne 54 des chiffres. La figure il montre une autre modification de la cellule et des circuits périphériques d'attaque. Dans cette modification, la porte d'un transistor à effet de champ 61 incorporé dans la cellule 60, est connectée à une ligne des mots 62, sa source est connectée à une ligne des chiffres 63 et son drain est connecté à une borne de l'élément semiconducteur de commutation 65 selon l'invention. La source du transistor à effet de champ 61 est connectée au drain d'un transistor à effet de champ 67 de sélection de Y, par la ligne des chiffres 63. La source du transistor 67 est à la masse, et sa porte reçoit un signal de sélection de Y à une cadence illustrée sur la figure 12B.La ligne des chiffres 63 est également connectée à la ~source d'un-transistor à effet de champ 68 de pré-charge, dont le drain est connecté à une alimentation VDD La porte du transistor 68 reçoit un signal de pré-charge CE, à une cadence illustrée sur la figure 12A. La porte du transistor à effet de champ 61 de la cellule 60 reçoit un signal de sélection de X comme cela est illustré sur la figure 1213,par la ligne des mots 62.Une borne de l'élément semi-conducteur de commutation 65 de la cellule 60 est reliée à une ligne d'écriture 69 qui est convertie à la porte d'un transistor à effet de champ 72 qui compose un inverseur de lecture 71, par le drain et la source d'un transistor à effet de champ de déclenchement 70, dont la porte est connectée pour recevoir un signal d'horloge 0 R ayant la cadence indiquée sur la figure 12C. Une borne de l'élément semi-conducteur de commutation 65 est connectée à la source d'un transistor à effet de champ 74 de pré-charge, dont le drain est connecté à une alimentation en tension VDD, et dont l'électrode reçoit le signal de pré-charge CE. La source du transistor à effet de champ 72 formant l'inverseur 71 est mise à la masse, et son drain est connecté à une borne de sortie 76 et à la source d'un transistor à effet de champ 77 qui forme la charge, le drain et la porte du transistor à effet de champ 77 étant connectés en commun à une alimentation en tension VDD. La porte du transistor à effet de champ 72 est connectée au drain d'un transistor à effet de champ 78 ayant une source à la masse et une porte recevant le signal de pré-charge CE illustré sur la figure 12A, le but du transistor à effet de champ 18 étant de décharger la charge stockée à la porte du transistor 72 pour établir la tension initiale de porte quand le transistor à effet de champ 70 n'est pas passant.Dans un dispositif semi-conducteur à mémoire réel, un certain nombre de cellules sont agencées dans une matrice pour établir la connexion illustrée sur la figure il. Pour écrire une information dans le dispositif semiconducteur à mémoire ci-dessus décrit, tandis que les portes des transistors à effet de champ 68, 70, 74 et 78 sont maintenues à la masse, des signaux de sélection de X et de Y sont appliqués au transistor à effet de champ 61 d'une cellule de mémoire 60 et au transistor à effet de champ 67 pour être choisis. Dans ces conditions, un signal d'écriture est appliqué à la ligne d'écriture 69, dont la grandeur est suffisante pour appliquer une tension supérieure à la tension de seuil à àtravers l'élément de commutation 65. En conséquence, l'élément de commutation passe à l'état de faible résistance à partir de l'état de forte résistance, et écrit ainsi l'information. L'opération de lecture est accomplie de la façon suivante. Un signal de pré-charge CE est appliqué pour rendre les tmnnstom à effet de champ 68 et 74 passants, pré-chargeant ainsi les noeuds A et B. Dans ces conditions, les signaux de sélection de X et de Y sont appliqués au transistor à effet de champ 61 de la cellule 60 et au transistor à effet de champ 67 pour le choisir. En conséquence, la source du transistor 61 est mise à la masse. Alors, la charge stockée dans le noeud A est déchargée vers la masse à travers l'élément semi- conducteur de commutation 65 de la cellule 60, avec une constante de temps déterminée par un produit RC de la résistance de l'élément semi-conducteur de commutation 65 et de la capacité parasite du circuit. Quand une information binaire 1 a été écrite dans la cellule, la résistance de l'élément semi-conducteur de commutation 65 a été diminuée et le potentiel du noeud A diminue avec une constante de temps plus faible que dans le cas où une information binaire"o" est stockée. En consequence, les informations stockées- dans la cellule 60 sont lues à la borne de sortie 76 de l'inverseur 71, les informations lues - et "Q", étant discriminées par la différence entre les temps de montée requis pour atteindre un potentiel élevé à partir de la masse, la discrimination étant accomplie par un circuit qui sera décrit subséquemment.Une telle discrimination des temps de montée des tensions apparaissant à la borne de sortie 76 peut facilement être effectuée parce que la valeur de la résistance en silicium polycristallin de forte résistance formant l'élément semi-conducteur de commutation, varie à un rapport de l:104 avant et après variation irréversible de sa valeur. Le transistor 70 sert d'élément de commutation pour isoler la cellule du système de lecture dans le but d'une préparation à l'opération suivante de lecture, après avoir fourni un signal de lecture à l'inverseur 72, et pour bloquer la tension d'entrée appli- guée à la porte du transistor à effet de champ 72. La figure 13 montre un exemple de la construction de la cellule de mémoire illustrée sur la figure il, particulièrement appropriée pour une utilisation dans un circuit intégré semi-conducteur. Sur la figure 13, une région 80 de diffusion de source, une région 81 de diffusion de drain, une région de canal 82 reliant les régions 80 et 81 et une région de porte 83 en silicium polycristallin fortement dopé d'arsenic, sont les régions qui constituent le transistor à effet de de champ 61 de la cellule 60.Une région 85 en silicium polycristallin fortement dopé d'arsenic recouvre la région de diffusion du drain 81, et sert d'électrode de drain du transistor à effet de champ, et d'une borne de l'élément semi-conducteur de commutation 65, et une-région 86 en sili cium polycristallin de forte résistance selon l'invention est formée pour couvrir la région 85. Sur la région 86 en silicium polycristallin se trouve une région 87 en silicium polycristallin fortement dopé d'arsenic, et servant de borne de 1' élément semi-conducteur de commutation 65.La cellule comprend de plus un substrat semi-conducteur 88, une couche isolante 89 en Spi021 des# couches de calage 90 et 91 faites en aluminium ou autres métaux conducteurs ou semi-conducteurs à basse résistance. Avec cette construction, comme il est possible d'agencer l'élément semi-conducteur de commutation 65 en alignement avec la région du drain 81, cela permet d'améliorer le facteur d'espace au-dessus du substrat semiconducteur 88. Un tel alignement vertical permet une fabrication de ces éléments par une technique de dépôt à la vapeur chimique, ce qui facilite le contrôle de l'épaisseur de la région en silicium polycristallin de forte résistivité.Par ailleurs, comme la résistivité de la région 86 en silicium polycristallin est élevée, l'aire ou volume de l'élément semiconducteur de commutation 65 peut être fortement réduit, contribuant ainsi à l'augmentation de La densité des bits du dispositif semi-conducteur à mémoire. La région en silicium polycristallin de forte résistivité de l'élément semi-conducteur de commutation 65 illustrée sur la figure 13 peut être formée par un dépôt à la vapeur chimique en utilisant une atmosphère de monosilane (qui ne dope aucune impureté à une température de 7000 C). On peut obtenir une épaisseur de l'ordre de 0,6 p en un intervalle de temps de l'ordre de 9 minutes. Comme on peut le remarquer sur la construction illustrée sur la figure 13, l'élément semi-conducteur de commutation selon l'invention peut avantageusement etre fabriqué par des techniques de fabrication LSI, parce qu'il utilise des corps en silicium polycristallin. Il est clair que les transistors à effet de champ, utilisés pour faire passer du courant à travers un élément semi-conducteur de commutation fait en une silicium polycristallin de forte résistivité, indiqués dans les modes de réalisation qui précèdent, peuvent etre remplacés par d'autres éléments actifs semi-conducteurs, par exemple, des transistors bipolaires et des thyristors. Par ailleurs, dans le mode de réalisation décrit sur la figure 13, l'élément semiconducteur de commutation a été formé sur le drain du transistor à effet de champ, mais il peut également être formé sur la pellicule isolante adjacente au transistor ou en toute partie appropriée. Comme on l'a décrit ci-dessus, comme le dispositif semiconducteur à mémoire utilisant l'élément semi-conducteur de commutation selon l'invention est basé sur l'utilisation unique d'un silicium polycristallin à résistance irréversible comme composant principal, il n'est pas nécessaire de laisser tasser un courant important de l'ordre de 30 à 200 mh dans le but de fondre un fusible ou de détruire une jonction de diode comme dans les dispositifs selon l'art antérieur utilisant des fusibles et des diodes. Selon l'invention, il est possible d'écrire des informations avec un courant d'écriture qui n'est que de lOmA OU moins. La tension d'écriture peut entre établie à toute valeur également inférieure à -celle d'un dispositif selon l'art antérieur. De plus, contrairement à un dispositif à mémoire du type fondu, il n'est pas nécessaire d'utiliser un moyen spécial pour empêcher que le fusible fondu n' éclabousse. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS Elément semi-conducteur de commutation ayant une caractéristique irréversible, caractérisé en ce qu'il comprend une résistance en silicium polycristallin de forte résistivité et des électrodes terminales pour appliquer une tension de fonctionnement à travers ladite résistance, ainsi l'opération de commutation est accomplie en utilisant le fait que la valeur de ladite résistance en silicium varie de façon irréversible selon la grandeur de la tension de fonctionnement appliquée. 2. Elément selon la revendication l, caractérisé en ce que le silicium polycristallin de forte résistivité précité est un semi-conducteur intrinsèque. 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le silicium polycristallin de forte résistivité précité est dopé d'une légère quantité d'une impureté. 4. Elément selon la revendication l, caractérisé en ce que la tension de seuil de la résistance en silicium précitée, dont la valeur varie de façon irréversible, est modifiée en faisant varier la distance entre les électrodes terminales précitées. 5. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tension de seuil précitée est modifiée en faisant varier la résistivité de la résistance en silicium précitée. 6. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tension de seuil précitée est modifiée en faisant varier la température de croissance du silicium polycristallln quand il est tiré par une technique de dépôt à la valeur chimique. 7. Dispositif semi-conducteur à mémoire comprenant une cellule de mémoire, caractérisé en ce qu'il comprend un élément semi-conducteur de commutation constitué par une résistance en silicium polycristallin de forte résistivité, et dans électrodes terminales pour appliquer une tension de fonctionnement, et un élément semi-conducteur formant porte pour contrôler l'écoulement de courant à travers ledit élément de commutation. 8. Dispositif selon la revenaication 7, caractérisé en ce que l'élément formant porte précité se compose d'un transistor a effet de champ. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément formant porte précité' se compose d'un eiémcnt semi-conducteur à trois bornes, ayant une porte. io. Dispositif selon la revendication B, caracterise en ce que le drain et la porte du transistor à effet de champ précité sont connectés en commun à une ligne des mots, tandis que là source dudit transistor à effet de champ est connectée à une ligne des chiffres à travers l'élément semi-conducteur de commutation précité. ll. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le drain du transistor à effet de champ précité est connecté à une ligne des mots à travers l'élément sem#- conducteur de commutation précité, sa source étant connectée à une ligne des chiffres et sa porte étant connectée à une source de signaux de temporisation. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la porte du transistor à effet de champ précité est connectée à une ligne des mots, le drain est connecté à une alimentation en tension, et la source est connectée à une ligne des chiffres à travers l'élément semi-conducteur de commutation précité. 13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la porte du transistor à effet de champ précité est connectée à une ligne des mots, sa source à une ligne des chiffres et son drain à une alimentation en tension à travers L'élément semi-conducteur de commutation précité. 14. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé# en ce que l'élément semi-conducteur de commutation précité et l'élément formant porte sont incorporés dans un circuit intégré semi-conducteur. 15. Dispositif selon la revendication lt, caractérisÉ en ce que l'élément semi-conducteur de commutation précité est formé verticalement audessus d'une électrode de l'élément précité formant porte.