Brevet FR2515872A1 — publié le 19830506

"Tubes à rayons cathodiques et dispositif semiconducteur convenant à un tel tube à rayons cathodiques " L'invention concerne un dispositif servant à enregistrer ou à reproduire des images, comportant un tube à rayons cathodiques muni d'une enveloppe vidée d'air dans laquelle sont disposées une cible et une cathode semiconductrice présentant un corps semiconducteur sur la surface principale duquel est appliquée une première couche électro- isolante présentant au moins une ouverture, corps semiconducteur qui contient au moins une jonction pn de façon que l'application d'une ten- sion dans la direction de blocage aux extrémités de la jonction pn per- mette d'engendrer, dans le corps semiconducteur et par multiplication par avalanche, des électrons qui sortent du corps semiconducteur à l'en- droit de l'ouverture dans la première couche isolante, alors que sur la première couche électro-isolante est prévue, au moinsà l'endroit du bord de l'ouverture dans cette couche, au moins une électrode d'accélération. Un tel dispositif est connu de la demande de brevet français N* 24 61 350 mise à disposition publique le 15 janvier 1981 au nom de la demanderesse. L'invention est en outre relative à un dispositif conçu pour l'enregistrement ou la reproduction d'images, muni d'un tube à rayons cathodiques comportant une enveloppe vidée d'air dans laquelle sont dis- posées une cible et une cathode semiconductrice comportant un corps semiconducteur, dont une face principale présente une zone superficielle de type p munie d'au moins deux connexions, dont au moins l'une est une connexion injectrice disposée à une distance de la surface principale au maximum égale à la longueur de recombinaison de diffusion d'électrons dans la zone superficielle de type p. Un tel dispositif est connu de la demande de brevet néerlan- dais N O 150609 publiée le 16 août 1976 au nom de la demanderesse. De plus, l'invention concerne un dispositif semiconducteur à appliquer à un tel dispositif. Dans un dispositif servant à l'enregistrement d'images, le tube à rayons cathodiques est un tube de prise de vues et la cible est une couche photosensible, par exemple une couche photoconductrice Dans un dispositif servant à reproduire des images, le tube à rayons cathodi- que peut être un tube d'image, alors que la cible contient une couche ou une configuration de lignes ou de points en matériau luminescent Un tel dispositif peut également être conçu pour des applications de lithogra- phie électronique ou de microscopie électronique. La demande de brevet francais mise à la disposition publique No 24 61 350 décrit un tube à rayons cathodiques muni d'une soidisant "cathode froide" Le fonctionnement de cette cathode est basé sur la sortie d'électrons d'un corps semiconducteur dans lequel une jonction pn fonctionne dans la direction de blocage de façon qu'il en résulte une multiplication par avalanche de porteurs de charge Plusieurs électrons peuvent acquérir tant d'énergie cinétique qu'il est nécessaire pour dépasser le potentiel de sortie d'électrons; ces électrons sont alors dégagés à la surface principale du corps semiconducteur et fournissent ainsi un courant d'électrons. La sortie des électrons est facilitée dans le dispositif représenté sur le dessin du fait que la cathode est munie d'électrodes d'accélération prévues sur une couche isolante appliquée sur la surface principale, laissant découverte une ouverture (en forme de fente, annu- laire, circulaire, rectangulaire) dans la couche isolante Afin de faci- liter davantage la sortie des électrons, la surface semiconductrice est au besoin munie d'un matériau susceptible d'abaisser le potentiel de sortie d'électrons, comme par exemple le césium. Du fait qu'il subsiste toujours des gaz résiduels dans l'enve- loppe vidée d'air, des ions négatifs et positifs sont dégagés de ce gaz résiduel par le courant d'électrons Les ions négatifs sont accélérés dans la direction de la cible Dans le cas d'une déviation électrostati- que, ils peuvent atteindre une petite région de la cible et l'endommager ou bien, perturber son fonctionnement Pour éviter cet effet nuisible, on applique des pièges d'ions Un piège d'ions pour des ions négatifs est connu entre autres du brevet des Etats-Unis d'Amérique No 2 913 612. Une partie des ions positifs se déplace dans la direction de la cathode sous l'influence de champs accélérateurs et de focalisation. En l'absence de dispositions spéciales, une partie en atteindrait le semiconducteur et l'endommagerait du fait qu'il se produirait pour ainsi dire un décapage ionique. Cet endommagement peut comprendre un enlèvement par décapage régulier du matériau réducteur du travail de sortie des électrons Une répartition, voire la disparition entière de ce matériau, permet de mo- difier les propriétés d'émission de la cathode En l'absence de cette couche (ou si elle est entièrement disparue par le susdit mécanisme de décapage) la surface principale du corps semiconducteur peut être atta- quée entièrement Dans le cas d'une cathode semiconductrice basée sur la multiplication par avalanche de porteurs de charge comme décrite dans la demande de brevet français No 24 61 350 o la jonction pn émissive s'étend parallèlement à la surface principale et en est séparée par une zone superficielle étroite de type n, il se peut que cette zone superfi- cielle disparaisse entièrement par suite de ce décapage régulier, de sorte que la cathode ne fonctionne plus longtemps Dans une cathode froide d'un tel genre comme décrite dans la demande de brevet français No 24 15 879 mise à la disposition publique le 31 juillet 1979 au nom de la demanderesse, la jonction pn est découverte à la surface prin- cipale du corps semiconducteur Par suite de l'endommagement décrit ci- dessus provoqué par les ions positifs présents dans le tube électroni- que, il se peut que l'endroit o la jonction pn parvient à la surface principale subisse des variations Il en résulte un comportement d'émis- sion instable. Dans le deuxième genre de tubes à rayons cathodiques o une jonction pn fonctionne dans le sens direct dans la cathode semiconduc- trice, la cathode dite à affinité électronique négative, le comportement d'émission est également influencé du fait qu'il se produit pour ainsi dire le décapage ionique La couche de matériau réducteur du travail de sortie des électrons est enlevée régulièrement par décapage Ensuite, la zone superficielle de type p de la cathode est attaquée du fait ue la cathode ne fonctionne plus longtemps. Il s'avère que les susdits processus peuvent se produire si rapidement que la durée de vie des tubes à rayons cathodiques réalisés avec de telles cathodes semiconductrices en est notablement réduite. L'invention vise à fournir un dispositif du genre mentionné dans le préambule dans lequel ces inconvénients sont entièrement ou partiellement éliminés du fait que des ions positifs décrivent un trajet tel qu'ils n'atteignent pas ou guère la partie émissive 15872 de la cathode. Elle est basée entre autres sur l'idée qu'un champ électrosta- tique nécessaire à cet effet peut être obtenu d'une façon simple à l'ai- de d'une extension simple de la cathode semiconductrice. Elle est basée entre autres sur l'idée qu'un gauchissement de la cathode résultant de l'utilisation d'une telle cathode par rapport à l'axe du tube à rayons cathodiques n'influe pas ou guère sur la possibi- lité de réalisation du tube à rayons cathodiques. De plus, elle est basée sur l'idée que l'application d'une telle cathode en combinaison avec des moyens de déviation électrostati- ques conventionnels permet d'obtenir une structure très simple pour le tube à rayons cathodiques - Le premier genre de dispositif conforme à l'invention (muni d'une cathode semiconductrice, dont la jonction pn fonctionne dans le sens direct) est caractérisé en ce que le corps semiconducteur est ré- couvert, au moins partiellement, d'une deuxième couche électro-isolante qui laisse découverte l'ouverture ménagée dans la première couche électro-isolante et sur laquelle sont disposées aux moins deux électro- des de déviation servant à l'engendrement d'un champ bipolaire. Il est évident que par "bipôle" il ne faut pas entendre un bip 8 le strictement mathématique A ce sujet, par champ bipolaire il faut entendre le champ électrique se formant entre deux électrodes appliquées à des tensions différentes. Cette mesure permet de créer, dans la proximité de la cathode semiconductrice, un champ électrique dans lequel lesdits ions positifs n'atteignent pas ou guère la surface émissive du corps semiconducteur. D'une façon générale, ces ions seront engendrés à quelque distance de la cathode semiconductrice dans le tube à vide, par exemple du fait que les électrons, après avoir acquis suffisamment d'énergie dans la partie à haute tension, subissent des interactions avec les gaz résiduels subsistant dans le tube Lorsque ces ions atteignent le champ électrique formé par les électrodes de déviation, ils acquièrent une énergie cinétique plus élevée que les électrons dégagés à la surface du corps semiconducteur Par suite de la différence en énergie cinétique entre les ions positifs et les électrons sortants, les ions positifs se déplacent suivant de tout autres trajets que les électrons engendrés dans la cathode La surface active de la cathode ne subit ainsi guère d'influence nuisible des ions positifs. Le deuxième genre de dispositif conforme à l'invention, qui est équipé de cathodes dites à affinité électronique négative, est ca- ractérisé en ce que la surface principale est recouverte, au moins par- tiellement, d'une couche électro-isolante qui laisse découverte au moins une partie de la zone superficielle de type p et sur laquelle sont dis- posées au moins deux électrodes de déviation servant à engendrer un champ bipolaire. Pour un tel dispositif s'appliquent, ici aussi, les mêmes avantages que ceux décrits à l'aide du dispositif du premiesr genre. Une forme de réalisation préférentielle d'un dispositif con- forme à l'invention est caractérisée en ce que la normale à la surface principale du corps semiconducteur et l'axe du tube à rayons cathodiques se coupent de façon à former un angle aigu. La disposition inclinée de la cathode par rapport à l'anode qui en résulte n'influe guère sur le faisceau d'électrons engendrés Il s'avère que les lignes de potentiel du champ électrique engendré par les électrodes de déviation ne tardent pas à s'étendre parallèlement à l'anode (écran d'image, cible) De ce fait, le faisceau sortant peut être aligné d'une façon simple par rapport à l'axe du tube à rayons ca- thodiques Ainsi, ce faisceau peut être commandé d'une façon connue à l'aide d'optique électronique. Une autre forme de réalisation préférentielle d'un dispositif conforme à l'invention est caractérisée en ce que la cathode est dispo- sée d'une façon excentrique par rapport à l'axe du tube à rayons catho- diques, sa surface principale étant perpendiculaire à la direction de l'axe du tube à rayons cathodiques, alors que le tube à rayons cathodi- ques comporte des moyens de déviation électroniques optiques afin de dévier le faisceau d'électrons engendré par la cathode et dévié par les électrodes de dévation de façon que celui-ci se déplace ensuite suivant l'axe du tube à rayons cathodiques. Cette réalisation offre l'avantage de pouvoir fixer la cathode d'une façon simple dans la paroi terminale du tube à rayons cathodiques. Il existe plusieurs possibilités pour les cathodes semiconductrices à utiliser C'est ainsi, qu'il est possible d'utiliser une cathode comme décrite ci-dessus basée sur le phénomène de claquage - 15872 par avalanche d'une jonction pn Une cathode semiconductrice d'un pre- mier genre est caractérisée en ce qu'au moins dans l'ouverture de la première couche électro-isolante, la jonction pn s'étend essentiellement parallèlement à la surface principale du corps semiconducteur et présen- te dans l'ouverture localement une tension de claquage plus basse que celle du reste de la jonction pn, la partie de la jonction pn présentant la tension de claquage plus basse étant séparée de la surface principale par une zone semiconductrice de type n, dont l'épaisseur et le dopage sont tels qu'à la tension de claquage, la zone désertée de la jonction pn ne s'étend pas jusqu'à la surface, mais en est séparée par une couche superficielle, qui est suffisamment mince pour transmettre les électrons engendrés. Une cathode semiconductrice d'un deuxième genre basée sur cla- quage par avalanche et convenant à un tube à rayons cathodiques conforme à l'invention, est caractérisée en ce qu'au moins à l'état de fonction- nement, au moins une partie de la couche désertée correspondant à la jonction pn est dégagée à la surface semiconductrice dans l'ouverture de la première couche électro-isolante. De plus, il est possible d'utiliser d'autres cathodes semicon- ductrices, comme la cathode à affinité électronique négative mentionnée ci-dessus. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre com- ment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement un tube de prise de vues muni d'un tube à rayons cathodiques conforme à l'invention. La figure 2 montre schématiquement un tube reproducteur com- portant un tube à rayons cathodiques conforme à l'invention. La figure 3 montre schématiquement une vue en plan d'une ca- thode semiconductrice convenant à un tube à rayons cathodiques conforme à l'invention, alors que La figure 4 montre schématiquement une section transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 1, La figure 5 montre schématiquement les variations des lignes de potentiel comme engendrées à l'état de fontionnement par des tensions aux électrodes d'accélération et électrodes de déviation, 15872 alors que la figure 6 montre schématiquement, en section transversale, une autre cathode semiconductrice et La figure 7 montre schématiquement en section transversale une autre cathode semiconductrice convenant à un tube à rayons cathodiques conforme à l'invention. Les figures ne sont pas représentées à échelle et notamment les dimensions de l'épaisseur sont fortement exagérées dans les sections transversales, ceci pour la clarté des dessins D'une façon générale, les zones semiconductrices de même type de conduction sont hachurées dans la même direction; sur les figures, les pièces correspondantes sont en général désignées par le même chiffre de référence; La figure 1 montre schématiquement un tube à rayons cathodi- ques 1 conforme à l'invention convenant à un dispositif de prise de vues Le tube de prise de vues 1 comporte un tube à vide hermétique 2, dans lequel sont disposées une cible photoconductrice 3 et une grille- écran 4 Lors de l'utilisation, la grille 3 est balayée par un faisceau d'électrons engendré à l'aide d'une cathode semiconductrice 20 Pour dévier ce faisceau, le tube de prise de vues 1 est en outre muni d'un système de bobines 5. Une image à prendre est projetée à l'aide de la lentille 6 sur la cible 3, la paroi terminale 7 du tube à vide 2 étant transparente au rayonnement Pour les connexions électriques, la paroi terminale 8 du tube à vide 2 est munie de traversées 9 Dans cet exemple, la cathode semiconductrice 20 est montée de façon inclinée par rapport à la paroi terminale 8 Cela s'effectue par exemple par montage sur une plaque de fond cunéiforme. L'angle compris entre la normale 11 à la surface principale 21 de la cathode 20 et l'axe 12 du tube à rayons cathodiques 1 est de dans cet exemple Suivant les tensions utilisées et la géométrie des électrodes de la cathode semiconductrice, il est possible de choisir un autre angle à cet effet. La cathode semiconductrice 20, dont la structure sera décrite ci-après en détail, est munie de deux électrodes de déviation 32, 33. Ces électrodes de déviation sont séparées, par une couche électro- isolante en oxyde silicium par exemple du reste de la cathode semi- conductrice L'application de potentiels différents à ces électrodes de déviation 32, 33 permet de dévier le trajet des électrons sortant du 15872 corps semiconducteur à partir de la surface 21 Si, comme dans le pré- sent exemple, l'électrode 32 est positive par rapport à l'électrode 31, le faisceau 10 d'électrons sortants sera dévié dans la direction de l'électrode de déviation 32. Il s'est avéré que dans le cas d'un choix approprié de l'angle et des potentiels aux électrodes de déviation 32, 33, les lignes équipotentielles correspondantes s'étendent à faible distance de la ca- thode, parallèlement à la paroi terminale 7 du tube à vide 2 La dispo- sition requise de la cathode semiconductrice 20 par rapport à l'axe 12 du tube à rayons cathodiques permet ainsi de centrer le faisceau 10 sui- vant cet axe 12 avant que celui-ci ne subisse l'influence du système de bobines 5 Le tube de prise de vues comporte en outre une grille 18 qui fait office de diaphragme. La figure 2 représente un tube à rayons cathodiques faisant office de tube reproducteur Le tube à vide hermétique 2 s'étend en for- me d'entonnoir, la partie terminale 7 étant recouverte à l'intérieur d'un écran luminescent 17 De plus, le tube comporte des électrodes de focalisation 13, 14 et des plaques de déviation 15, 16 Le faisceau 10 d'électrons est engendré dans une cathode semiconductrice 20 qui est montée, soit de façon directe, soit à l'aide d'un support, sur la paroi terminale 8 du tube Des connexions électriques de la cathode s'étendent vers l'extérieur par l'intermédiaire de traversées 9. Dans cet exemple, la cathode semiconductrice 20 est montée de façon excentrique sur la paroi terminale 8 du tube 2 Un faisceau 10 d'électrons sortants est dévié par le champ électrique engendré par sui- te des tensions appliquées aux électrodes de déviation 32 et 33 dans la direction de l'axe 12 du tube à rayons cathodiques Ensuite, le faisceau d'électrons est re-dévié à l'aide d'un champ magnétique de façon à se déplacer pratiquement suivant l'axe-du tube à rayons cathodiques Ensui- te, après avoir été focalisé à-l'aide des électrodes de focalisation 13, 14, le faisceau 10 est commandé davantage à l'aide des plaques de dévia- tion 15, 16 Puis, le tube à rayons cathodiques est muni d'une grille 18 (diaphragme). Le champ magnétique assurant la re-déviation du faisceau 10 d'électrons peut être engendré entre autres à l'aide de bobines, ce qui est indiqué schématiquement sur la figure 2 à l'aide de la ligne interrompue circulaire 19 Les bobines peuvent être montées au besoin à l'intérieur ou à l'extérieur du tube 2 Dans le cas de montage à l'in- térieur du tube 2, les connexions de ces bobines sont également munies de connexions électriques par l'intermédiaire de traversées 9 ménagées. dans la paroi terminale 8. La cathode semiconductrice utilisée est représentée sur les figures 3 et 4 Elle comporte un corps semiconducteur 35 qui, dans cet exemple, est en silicium Ce corps comporte une région superficielle de type N 22 qui est formée à la surface principale 21 dudit corps semicon- ducteur et qui constitue la jonction pn 24, ensemble avec une région de type p 23 L'application d'une tension suffisamment élevée dans le sens de blocage aux extrémités de cette jonction pn 24 permet d'engendrer, par multiplication par avalanche, les électrons qui peuvent sortir du corps semiconducteur Cela est représenté sur les figures à l'aide des flèches 10. De plus, le dispositif semiconducteur est muni d'une électrode de connexion non représentée sur le dessin permettant de contacter la région superficielle de type N 22 Dans cet exemple, la région de type p 23 est contactée en bas par une couche de métallisation 26 Ce contact s'effectue de préférence par l'intermédiaire d'une zone de contact à dopage élevé de type p 25. Dans l'exemple de la figure 3, la concentration en donneurs dans la région de type N 22 à la surface est de 5 1018 atomes/cm 3 par exemple, alors que la concentration en accepteurs dans la région de type p 23 est notablement plus basse, par exemple 1015 atomes/cm 3. Pour abaisser localement la tension de claquage de la jonction pn 24, le dispositif semiconducteur est muni d'une région à dopage plus élevé de type p 30, qui constitue une jonction pn avec la région de type N 22. Cette région de type p 30 se situe dans une ouverture 28 dans une première couche isolante 27 sur laquelle est appliquée une électrode d'accélération 29 en silicium polycristallin autour de l'ouverture 28. L'émission des électrons peut être augmentée davantage par recouvrement de la surface semiconductrice 21 dans l'ouverture 28 d'un matériau réducteur du potentiel de sortie, par exemple d'une couche 34 en un matériau contenant du baryum ou du césium Pour plus de détails d'une telle cathode semiconductrice et sa réalisation, il y a lieu de se référer à la demande de brevet français N O 24 61 350 mise à la disposition publique le 15 janvier 1981 au nom de la Demanderesse, dont le contenu est inséré par référence dans la présente demande. Le corps semiconducteur 35 est en outre muni d'une deuxième couche isolante 31, sur laquelle sont disposées deux électrodes de dé- viation 32, 33, par exemple en aluminium A l'état de fonctionnement, ces électrodes de déviation et l'électrode d'accélération 29 permettent d'engendrer un champ électrique près de la surface semiconductrice Les lignes potentielles 36 correspondant à un tel champ électrique sont re- présentées schématiquement sur la figure 5 o une première couche iso- lante 27 présentant une ouverture 28 est appliquée sur un corps semicon- ducteur 35 Sur la couche isolante 27, une électrode d'accélération 29 est disposée au bord de l'ouverture 29 De plus, on a représenté deux électrodes de déviation 32, 33, qui sont séparées par une deuxième cou- che isolante 31 de l'électrode d'accélération Dans le présent exemple, les lignes de champ électrique 36 sont dessinées pour le cas o une ten sion de 5 volts est appliquée à l'électrode d'accélération 29, alors que des tensions de O volt et de 20 volts sont appliquées aux électrodes de déviation 32, 33 respectivement. Sous l'influence du champ électrique engendré, les électrons dégagés à la surface principale 21 se déplacent suivant le trajet indi- qué par la flèche 10 Comme il a déjà été décrit ci-dessus, ce trajet d'électrons est dévié sous l'influence de tensions électriques aux élec- trodes 32 et 33 Plusieurs ions positifs pouvant être engendrés dans le tube à vide 22 peuvent être accélérés par les champs électriques engen- drés dans la direction de la cathode par suite de collisions des élec- trons engendrés accélérés avec des gaz résiduels et les électrodes. Ces ions positifs atteignent le champ électrique près de la cathode, par exemple suivant le trajet 37, 38 indiqué sur la figure 5 par des lignes interrompues Du fait qu'ils parcourent assez souvent une partie du champ d'accélération du tube à rayons cathodiques, leur éner- gie cinétique est en général très élevée De ce fait, ces ions présen- tent en général une énergie cinétique élevée lorsqu'ils atteignent le champ électrique de la cathode représenté sur la figure 5 à l'aide des lignes potentielles 36. Bien qu'ils subissent l'influence de la force électrique correspondante il ne se produit qu'une faible courbure du trajet, ceci par suite de leur énergie cinétique élevée, comme l'indique schématiquement la figure par l'allure des lignes interrompues 37, 38 Il en résulte que des ions positifs ne peuvent pas ou guère atteindre la surface semiconduc- trice émissive De ce fait, la cathode ne subit guère d'effets de dégra- dation par suite de l'effet de décapage ou autres endommagements provo- qués par des ions positifs. Dans l'exemple représenté sur le dessin, le corps semiconduc- teur ne présente qu'une seule cathode semiconductrice munie d'une seule ouverture 28 Dans d'autres dispositifs, ce nombre peut être augmenté; c'est ainsi que pour des applications de télévision en couleurs, au moins trois ouvertures 28 sont ménagées à l'endroit des cathodes à com- mander séparément, qui sont munies d'électrodes de déviation et d'élec- trodes d'accélération (communes). La figure 6 montre en section transversale une autre réalisation d'une cathode semiconductrice 20 qui est basée sur claquage par avalanche d'une jonction pn Dans cet exemple, le corps semiconducteur 35 comporte un substrat de type N 22 présentant une région superficielle de type p 23 Ainsi, il se forme une jonction pn 24 qui affleure la surface principale 21 et dont la zone désertée correspondante affleure la région semiconductrice De plus, cette surface 21 est munie d'une première couche électro-isolante 27 en oxyde de silicium par exemple Dans cette couche 27 est ménagée au moins une ouverture 28 dans laquelle au moins une partie de la jonction pn 24 affleure la surface 21 du corps semiconducteur De plus, sur la couche électro-isolante 27, au bord de l'ouverture 28, dans la proximité immédiate de la jonction 24, est appliquée une électrode d'accélération 29 qui est en aluminium dans cet exemple Puis, le dispositif semiconducteur est muni d'électrodes de connexion non représentées sur le dessin, qui sont reliées au substrat de type N 22, éventuellement par l'intermédiaire d'une zone de contact à dopage élevée et à la région superficielle de type p 23 Eventuellement, la surface semiconductrice 21 dans l'ouverture 28 peut être recouverte d'une couche 34 d'un matériau réducteur du potentiel de sortie Pour plus de détails d'une telle cathode semiconductrice et sa méthode de réalisation, il y a lieu de s'en référer à la demande de brevet français N 24 15 879 mise à la disposition publique le 31 juillet 1979 au nom de la Demanderesse, dont le contenu est inséré par 15872 référence dans la présente demande. Sur les figures 3, 4, 6, l'application des électrodes de dé- viation 32, 33 peut s'effectuer par exemple à l'aide d'une technique dite "lift-off"' Après la réalisation des électrodes semiconductrices de la façon décrite dans lesdites demandes de brevet français No 24 61 350 et No 24 15 879, toute la surface est recouverte d'une couche de photo- vernis par exemple, qui est ensuite enlevée à l'endroit des électrodes àformer Puis, le tout est recouvert d'une couche d'aluminium Ensuite, la couche de photovernis avec l'aluminium y déposé est enlevée, de sorte qu'à l'endroit des électrodes de déviation 32, 33 et les éventuelles pistes de connexion, il subsiste de l'aluminium. Dans un autre procédé, le corps semiconducteur est recouvert d'une couche isolante qui peut être déposée tant par voie thermique qu'à partir de la phase de vapeur Cette couche peut être constituée par de l'oxyde de silicium et/ou du nitrure de silicium sur lequel est appliqué par évaporation un métal qui est mis en configuration à l'aide de tech- niques photolithographiques, après quoi la couche isolante est enlevée à l'aide de techniques de décapage connues par recouvrement du métal à l'endroit des ouvertures à former 28. La cathode est en outre munie d'une deuxième couche électro- isolante 31 sur laquelle sont disposées des électrodes de déviation 32 et 33 Ces électrodes de déviation 32 et 33 et l'électrode d'accéléra- tion 29 peuvent être soumises à des tensions telles que le champ élec- trique correspondant exerce une influence sur les ions positifs présents dans le tube à vide 2 analogue à celle décrite à l'aide de la figure 5 pour la cathode selon la figure 3. La figure 7 montre en fin de compte la section transversale d'une cathode du genre à affinité électronique négative, la jonction pn fonctionnant en sens direct Dans cet exemple, la cathode semiconductrice 20 comporte un corps semiconducteur de type N 41, par exemple en arséniure de gallium présentant une concentration de 1017 donneurs/cm 3 et une épaisseur de 0, 5 mm A une surface principale 21 se trouve une partie 42 de type de conduction p, présentant une épaisseur d'environ 10 micromètres et une concentration superficielle supérieure à 1019 accepteurs/atomes/cm 3 La partie de type _ 42 est recouverte d'un revêtement 34 en matériau réducteur du potentiel de sortie des électrons et est munie de deux connexions électriques L'une 15872 de ces deux connexions électriques est une connexion d'injection qui, dans ce cas, est formée par la jonction pn 40 comprise entre la partie superficielle de type p 42 et le corps de type N 41 L'autre connexion 43 est en contact avec la partie de type p 42 par l'intermédiaire d'une fenêtre de contact 44 menagée dans une couche électro-isolante 31 Le fonctionnement et la réalisation d'une telle cathode sont décrits en détail dans le brevet néerlandais délivré N' 150609 au nom de la Deman- deresse, dont le contenu est inséré par référence dans cette demande. Sur la couche électro-isolante 31 sont disposées deux électro- des de déviation 32 et 33 Ainsi, un champ électrique peut être engendré et présente une forme telle que, d'une façon analogue à celle décrite cidessus à l'aide des figures 4 et 5, des ions positifs accéléres dans la direction de la cathode semiconductrice 20 ne frappent pas ou guère *la surface émissive. Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits cidessus et que le technicien pourra en réaliser de nombreuses variations sans sortir du cadre de l'invention C'est ainsi, comme l'in- dique déjà l'exemple de la figure 4, le nombre d'ouvertures 28 ménagées dans la couche isolante o se produit l'émission à commander séparément peut être augmenté à trois pour les applications de télévision en cou- leur, également dans le dispositif selon la figure 7. De plus, au lieu de monter la cathode d'une façon inclinée comme le représente la figure 1, il est possible d'utiliser une paroi arrière inclinée 8 De plus, la cathode semiconductrice peut être réali- sée de diverses autres manières, comme le décrivent les susdites deman- des de brevet néerlandais. De plus, de nombreuses variations sont possibles pour la forme des électrodes de déviation Cela peut être avantageux pour compenser des défauts de déviation De plus, il est possible de choisir au besoin une configuration divisée pour l'une des électrodes (ou les deux). REVENDICATIONS 1 Dispositif servant à enregistrer ou à reproduire des images, comportant un tube ( 12) à rayons cathodiques muni d'une enveloppe vidée d'air dans laquelle sont disposées une cible ( 3, 17) et une cathode se- miconductrice ( 20) présentant un corps semiconducteur ( 35) sur la surfa- ce ( 21) principale duquel est appliquée une première couche ( 27) élec- tro-isolante présentant au moins une ouverture ( 28), corps semiconduc- teur qui contient au moins une jonction ( 24) pn de façon que l'applica- tion d'une tension dans la direction de blocage aux extrémités de la jonction pn permette d'engendrer dans le corps semiconducteur et par multiplication par avalanche des électrons qui sortent du corps semicon- ducteur ( 35) à l'endroit de l'ouverture ( 28) dans: la première couche ( 27) électro-isolante alors que sur la première couche isolante est pré- vue, au moins à l'endroit du bord de l'ouverture dans cette couche, au moins une électrode ( 29) d'accélération, caractérisé en ce que le corps semiconducteur ( 35) est recouvert, au moins partiellement, d'une deu- xième couche électro-isolante qui laisse découverte l'ouverture ( 28) ménagée dans la première couche ( 27) électro-isolante et sur laquelle sont disposées aux moins deux électrodes ( 32, 33) de déviation servant à l'engendrement d'un champ bipolaire. 2 Dispositif servant à enregistrer ou reproduire des images, comportant un tube ( 2) à rayons cathodiques muni d'une enveloppe vidée d'air dans laquelle sont disposées une cible ( 3, 17) et une cathode se- miconductrice ( 20) comportant un corps semiconducteur ( 35), dont une face principale présente une zone superficielle ( 42) de type p munie d'au moins deux connexions ( 40, 43), dont au moins l'une est une con- nexion d'injection ( 40) disposée à une distance de la surface principale au maximum égale à la longueur de recombinaison de diffusion d'électrons dans la zone superficielle de type p, caractérisé en ce que la surface ( 21) principale est recouverte, au moins partiellement, d'une couche ( 31) électro-isolante qui laisse découverte au moins une partie de la zone superficielle ( 42) de type p et sur laquelle sont disposées aux moins deux électrodes ( 32, 33) de déviation servant à engendrer un champ bipolaire. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la normale ( 11) à la surface ( 21) principale du corps semiconducteur et l'axe ( 2) du tube à rayons cathodiques se coupent de façon à former un angle aigu. 4 Dispositif selon la revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cathode semiconductrice ( 20) est prévue de façon excentrique par rapport à l'axe ( 12) du tube ( 2) à rayons cathodiques et sa surface ( 21) principale est pratiquement perpendiculaire à la direction de l'axe du tube à rayons cathodiques, alors que ce dernier comporte des moyens de déviation ( 19) électro-optiques permettant de dévier un faisceau d'élec- trons engendré par la cathode ( 20) et dévié par les électrodes ( 32, 33) de déviation de façon que celui-ci se déplace suivant l'axe ( 12) du tube ( 2) à rayons cathodiques. Dispositif selon l'une des revendications 1, 3 ou 4, caraetéri- sé en ce qu'au moins dans l'ouverture ( 28) dans la première couche ( 27) électro-isolante, la jonction ( 24) pn s'étend pratiquement parallèlement à la surface ( 21) principale du corps semiconducteur ( 35) et présente localement, dans l'ouverture ( 28), une tension de claquage plus basse que celle du reste de la partie de la jonction pn, la partie de la jonction ( 24) pn présentant la tension de claquage plus basse étant séparée de la surface principale par une zone semiconductrice ( 22) de type N dont l'é- paisseur et le dopage sont tels qu'à la tension de claquage, la zone dé- sertée de la jonction ( 24) pn ne s'étend pas jusqu'à la surface ( 21) mais en est séparée par une couche superficielle qui suffit ainsi pour trans- mettre les électrons engendrés. 6 Dispositif selon l'une des revendications 1, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins à l'état de fonctionnement, au moins une partie de la cou- che désertée correspondant à la jonction ( 24) pn est découverte à la sur- face ( 21) semiconductrice dans l'ouverture ( 28) de la première couche ( 27) électro isolante. 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 3 à 6, caracté- risé en ce qu'il comporte plusieurs jonctions ( 24) pn pouvant être ré- glées de façon indépendante, dans lesquelles peuvent être engendrés des électrons et qu'il est muni d'électrodes ( 29) d'accélération et d'élec- trodes ( 32, 33) de déviation communes aux ouvertures ( 28) correspondant à ces jonctions ( 24) pn. 8 Tube à rayons cathodiques selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins dans l'ouverture ( 28) dans la première couche ( 27) électro-isolante, la surface principale ( 21) du corps semi- conducteur ( 35) est recouverte d'un matériau réducteur ( 34) du travail de sortie des électrons. 9 Dispositif semiconducteur convenant à un tube ( 2) à rayons ca- thodiques selon l'une des revendications 1 ou 3 à 8, comportant un corps semiconducteur ( 35) sur une surface ( 21) principale duquel est appliquée une première couche ( 27) électro-isolante comportant une ouverture ( 28), corps semiconducteur qui comporte au moins une jonction ( 24) pn, alors que l'application d'une tension de blocage aux extrémités de la jonction pn dans le corps semiconducteur permet d'engendrer par multiplication par avalanche des électrons qui sortent du corps semiconducteur ( 35) à l'en- droit de l'ouverture ( 28) dans la première couche ( 27) électro-isolante, et une électrode ( 29) d'accélération est prévue sur la première couche ( 27) électro-isolante, au moins à l'endroit du bord de l'ouverture ( 28) dans cette couche, caractérisé en ce que le corps semiconducteur ( 35) est au moins partiellement recouvert d'une deuxième couche ( 31) électro-iso- lante qui laisse découverte l'ouverture ( 28) de la première couche élec- tro-isolante, et sur laquelle sont disposées aux moins deux électrodes ( 32, 33) de déviation. 10 Dispositif semiconducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins dans l'ouverture ( 28) dans la première couche ( 27) électro isolante, la jonction ( 24) pn s'étend pratiquement parallèlement à la surface ( 21) principale du corps semiconducteur et dans l'ouverture ( 28) , elle présente localement une tension de claquage plus basse que celle du reste de la jonction ( 24) pn, la partie de la jonction pn pré- sentant la tension de claquage plus basse étant séparée de la surface ( 21) principale par une zone semiconductrice ( 22) de type n, dont l'é- paisseur et le dopage sont tels qu'à la tension de claquage, la zone dé- sertée de la jonction ( 24 pn ne s'étend pas jusqu'à la surface ( 21) mais en est séparée par une couche superficielle qui est suffisamment mince pour transmettre les électrons engendrés. l 11 Dispositif semiconducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins à l'état de fonctionnement, au moins une partie de la couche désertée correspondant à la jonction ( 24) pn est découverte à la surface ( 21) semiconductrice dans l'ouverture ( 28) de la première couche ( 27) électro isolante. 12 Dispositif semiconducteur convenant à un tube à rayons cathodi- ques selon l'une des revendications 2 à 4 ou 8, comportant un corps semi- conducteur ( 35) à une surface ( 21) principale duquel une zone ( 42) super- ficielle de type p est munie d'au moins deux connexions, dont au moins l'une ( 40) est une connexion d'injection disposée à une distance de la surface principale qui est au moins égale à la longueur de recombinaison de diffusion d'électrons dans la zone superficielle de type p, caractéri- sé en ce que la surface ( 21) principale est au moins partiellement recou- verte d'une couche ( 31) électro-isolante qui laisse découverte au moins une partie de la zone superficielle de type p et sur laquelle sont pré- vues au moins deux électrodes ( 32, 33) de déviation. 13 Dispositif semiconducteur selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'au moins dans l'ouverture ( 28) dans la première couche ( 27) électro-isolante, la surface ( 21) principale du corps semi- conducteur ( 35) est recouverte d'un matériau réducteur ( 34) du travail de sortie des électrons. 14 Dispositif semiconducteur selon la revendication 13, caractéri- sé en ce que le matériau réducteur ( 34) du travail de sortie des élec- trons est un matériau du groupe comprenant le césium et le baryum.