Brevet FR2556883A1 — publié le 19850621

DISPOSITIF PIHOTOCONDUCTEUR POSSEDANT UN PRODUIT GAIN-BANDE ELEVE La présente invention concerne un dispositif photoconducteur, possédant un produit gain-bande élevé, indépendant de la nature du matériau semiconducteur utilisé et de ses propriétés de surface. Le dispositif semiconducteur selon l'invention utilise la séparation spatiale des paires élec tr on s-trous. Dans deux formes de l'invention, le potentiel de surface du dispositif photoconducteur est commandé par une électrode. Les matériaux utilisés pour réaliser ce dispositif photoconducteur sont les matériaux semiconducteurs du groupe IV, germanium et silicium, du groupe 111-V, gallium, arsénic, indium, phosphore, pris en alliages binaires, ternaires ou quaternaires, ou du groupe JI-VI tel que CdTe, CdSp ZnS. Cependant, afin de simplifier l'exposé de l'invention, celui-ci s'appuiera sur les cas les plus intéressants actuellement d'un photoconducteur à base de GaAs, GaInAs, W. Dans le photoconducteur selon l'invention, la séparation spatiale est effectuée par le contrôle du potentiel de surface, de façon à attirer un type de porteur de charge vers cette dernière, où ils sont stockés, et à repousser l'autre type vers le canal. Toutefois, comme le temps de transit intervient dans l'expression du gain, et que c'est précisément un gain élevé qui est recherché, il est préférable que les porteurs majoritaires repoussés vers le canal soient des électrons, plus mobiles que les trous. La séparation spatiale des paires électrons-trous est obtenue en jouant sur les niveaux d'énergie des bandes de conduction et de valence, dans une jonction p-n, ou dans une structure métal-isolant-semiconducteur (MIS), le métal étant dans ce cas l'électrode de commande du potentiel de surface. Dans ces deux configurations de base, le temps de transit des électrons peut être réduit soit en utilisant une structure à puits quantique, soit en utilisant une couche de transport à deux dimensions. De façon plus précise l'invention concerne un dispositif photoconducteur, possédant un produit "gain-bande" élevé, et comprenant un substrat en matériau semi-isolant supportant au moins une couche d'un matériau semiconducteur, dans laquelle se développe le canal de conduction photovoltalque entre deux électrodes portées par ladite couche, ce dispositif photoconducteur étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de séparation spatiale des porteurs de charges créés par le rayonnement lumineux incident qui pénètre dans la couche de matériau semiconducteur, un premier type de porteurs -de charges étant stockés en surface du dispositif photoconducteur, tandis qu'un second type porteurs de charges sont repoussés vers le canal, dans la zone de conduction transverse. L'invention sera mieux comprise et ses particularités ressortiront de la description qui suit, accompagnée de trois exemples de réalisation, cette description s'appuyant sur les figures suivantes qui représentent: -figure 1 : schéma d'un barreau photoconducteur, simple, selon l'art connu, - figure 2: diagramme des bandes d'énergie d'une jonction p-n selon l'invention, - figure 3 : diagramme des bandes d'énergie d'une structure MIS selon l'invention, - figure 4 : diagramme des bandes d'énergie d'une structure complète MIS et jonction, selon l'invention, - figure 5 : représentation d'un puits quantique, - figure 6: représentation d'une couche active creusée, - figure 7 : dispositif photoconducteur selon l'invention dans une pre mière réalisation, - figure 8:dispositif photoconducteur selon l'invention dans une deuxième réalisation, - figure 9:dispositif d'un photoconducteur selon l'invention dans une troisième réalisation. L'invention sera mieux comprise, et le fonctionnement du dispositif photoconducteur apparaîtra plus facilement après le rappel préliminaire des bases du phénomène de photoconduction, qui s'appuie sur la figure 1 très simplifiée. Un photoconducteur est un dispositif consistant, dans les cas les plus -simples, en un corps 1 d'un matériau semiconducteur, sur lequel sont déposés deux contacts ohmiques 2 et 3 sur les extrémités opposées du corps semiconducteur. Lorsqu'un rayonnement lumineux, représentéh3, tombe sur la surface 4 du semiconducteur, des porteurs de charges sont générés soit par des transitions d'énergie de bande à bande, (mode intrinsèque) soit par des transitions mettant en jeu des niveaux d'énergie dans les bandes interdites (mode extrinsèque), résultant dans un accroissement de la conductivité.L'accroissement de la conductivité sous éclairage est dû à l'accroissement du nombre de porteurs de charges. Lorsque la longueur d'onde de la lumière incidente est plus courte que la longueur d'onde A c correspondant à l'énergie de largeur de bande du matériau semiconducteur, la radiation incidente est absorbée par le matériau semiconducteur et des paires électrons-trous sont générées. La photoconductivité est un phénomène lié à l'absorption de photons d'énergie égale ou supérieure à l'énergie de séparation entre les bords de bandes, ou, bandes de conduction et de valence. Le gain de photoconductivité est défini comme le nombre des porteurs de charges qui passent entre les contacts d'électrodes par seconde pour chaque photon absorbé par seconde. Le gain peut également être exprimé comme le rapport entre le temps de vie d'un porteur libre au temps de transit pour ce porteur, ctest-à-dire le temps requis pour que ce porteur de charge se déplace entre les deux électrodes. Pour un semiconducteur dans lequel domine une conductivité à un type de porteur, le gain peut également s'exprimer comme le rapport entre le temps de vie du porteur libre et le temps de transit de ce porteur, ou encore comme le rapport entre le temps de stockage d'un type de porteur au temps de transit de l'autre type de porteur. Par conséquent si l'on considère cette dernière définition du gain d'un dispositif photoconducteur, le gain est d'autant plus élevé qu'un type de porteur est stocké pendant un temps plus élevé : sur la figure 1, le gain du photoconducteur sera d'autant plus élevé que les trous par exemple, représentés par le signe conventionnel + sont stockés à la surface 4 du barreau de matériau photoconducteur. Tant que les trous sont stockés en surface, les électrons circulent librement, multipliés, selon les cas, par des phénomènes d'avalanche. Des photoconducteurs en arséniure de gallium GaAs de type planar, à couches actives creusées, c'est-à-dire comportant un sillon dans la couche active, ont été réalisés récemment. Les résultats obtenus sur ces composants, un gain de l'ordre de 107 et un produit "gain x bande" N 100 GHz, permettent d'envisager des applications dans lesquelles ces semiconducteurs pourraient remplacer des dispositifs plus complexes tels que les photomultiplicateurs. Ces résultats encourageants semblent pouvoir être attribués aux propriétés de surface de GaAs, et en particulier à la présence d'un potentiel de surface négatif sur GaAs de type n, ayant tendance à attirer les trous présents dans le canal conducteur vers la surface et ainsi à les séparer spatiale ment des électrons. Il semblerait que pour la famille des alliages Gax Inl x As, les propriétés de surface décrites ne puissent être obtenues que pour des alliages dont l'indice x est proche de 1, c'est-à-dire comportant très peu d'indium et donc que la réalisation de photoconducteurs pouvant détecter la lumière dans une gamme de longueur d'onde étendue et avec des performances élevées nécessite l'utilisation de structures plus complexes que celles réalisées. L'objet de l'invention est la réalisation de photoconducteurs fonctionnant sur le principe de la séparation spatiale des paires électrons trous créées, indépendemment du matériau semiconducteur utilisé et de ses propriétés de surface. Ceci permet la réalisation de photoconducteurs de structures simples. La séparation spatiale est effectuée par le contrôle du potentiel de surface, de façon à attirer un type de porteurs vers cette dernière et à repousser l'autre type vers le canal. Deux réalisations permettent de satisfaire cette condition à l'unique mode de fonctionnement, par séparation spatiale, du photoconducteur selon l'invention. La figure 2 représente le diagramme des bandes d'énergie d'une jonction p-n, correspondant à une première réalisation de l'invention. Ce diagramme des bandes d'énergie est complété par un aperçu de troisquart dans l'espace, représenté en pointillés, qui permet d'évoquer les différentes couches constituant la jonction, dont sont représentées les bandes d'énergie. Le photoconducteur selon l'invention comporte, dans ce cas de figure 2, un substrat semi-isolant supportant une première couche n et une seconde couche p formant une jonction p-n. Cette jonction est une homojonction formée entre deux couches de matériaux semiconducteurs de même nature mais anisotype c'est-à-dire de deux types de conductivité différentes, mais elle peut également être une hétérojonction formée entre deux matériaux semiconducteurs de natures différentes. D'après la vue dans l'espace évoquée par la figure 2, le canal conducteur se trouve dans la couche de type n et la circulation des porteurs se fait par le champ créé entre deux électrodes qui se trouvent en deçà et en delà de la figure par rapport au plan de la figure. La séparation des porteurs de charges est effectuée par la région p-n, dont l'une des régions est utilisée comme canal conducteur et l'autre comme zone de stockage. Dans le cas de f#igure représentées la jonction se comporte comme un générateur photovoltaîque, créant une paire électron trou. Un trou 5 se déplace le long de la bande de valence Ev et remonte dans le niveau d'énergie jusqu'à atteindre la surface 4 du photoconducteur. Un électron 6 se déplace le long de la bande d'énergie de conduction Ec, jusqu'à atteindre la vallée et à ce moment il se déplace transversalement dans le canal selon la flèche 7 ; il y a donc conduction électrique depuis la première électrode vers la seconde électrode du dispositif photoconducteur. La zone de stockage est la couche de type p qui stocke des trous dans le cas de figure représentée ; elle stockerait des électrons si les couches étaient inversées. Le gain de photoconduction d'un tel dispositif est exprimé par G = T / tt dans lequel tt est le temps de transit des porteurs majoritaires dans le canal, et T est le temps de stockage de l'autre type de porteur dans la région de conduction opposée à celle du canal. La figure 3 représente le diagramme des bandes d'énergie d'une structure métal-isolant semiconducteur, sur laquelle s'appuie une seconde réalisation de l'invention. Cette seconde réalisation d'un photoconducteur comporte un substrat semi-isolant ou très résistif, supportant une couche d'un semiconducteur et une électrode de métal, séparée du semiconducteur par une couche isolante ce qui donne la structure bien connue MIS. La surface du photoconducteur est la surface 4, c'est-à-dire celle qui constitue l'interface entre la couche d'isolant I et la couche de semiconducteur S en effet, il est nécessaire que l'électrode de commande en métal M et la couche d'isolant T soit trans parentes à la lumière pour que le photoconducteur puisse recevoir le rayonnement lumineux. Comme la figure précédente, cette figure représente le diagramme des bandes d'énergie, c'est-à-dire les bandes de conduction Ec et de valence Ev de part et d'autre du niveau de Fermi Ef, mais elle est complétée par une évocation de trois quart dans l'espace de la structure du photoconducteur. Lorsque cette structure MIS est polarisée en régime d'inversion, c'està-dire lorsqu'une tension négative est appliquée sur l'électrode de commande M, les porteurs majoritaires sont repoussés vers le canal dans la zone de conduction transverse, et les porteurs minoritaires sont attirés vers l'interface isolant semiconducteur. C'est-à-dire que comme dans le cas de figure précédente, les électrons 6 sont repoussés vers le canal dans la zone de conduction transverse 7 et les trous 5 sont attirés vers l'interface isolant semiconducteur où ils sont piégés. La durée T de stockage est alors la durée du maintien en régime d'inversion, tant que les trous sont bloqués dans un puits quantique, et que les électrons circulent.Le changement de signes de la polarisation, c'est-à-dire une polarisation positive appliquée sur l'électrode de commande M fait passer le système en régime d'accumulation, c'est-à-dire que les bandes d'énergie sont courbées de façon symétrique par rapport à celles qui sont représentées sur la figure3, le régime dtac- cumulation permettant de revenir à l'état initial, de rétablir les paires électrons-trous avant de retourner en régime d'inversion et d'entamer un niveau cycle de détection par l'application d'un niveau cycle de tension de commande négatif. La figure 4 représente un diagramme des bandes d'énergie d'une structure complexe dans laquelle on a conjugué les deux structures précédentes à jonction et MIS. Comme les précédentes également, cette figure superpose au diagramme des bandes d'énergie de conduction Ec de valence E v et de niveau de Fermi Ef l'évocation dans l'espace de la structure telle qu'elle est réalisée par des couches. Comme sur la figure 3, la couche de métal M et la couche d'isolant I sont nécessairement transparentes au rayonnement lumineux pour que la lumière symbolisée par son énergie h) puisse atteindre la structure active du photoconducteur.Lorsqu'un rayon lumineux atteint les couches de matériaux semiconducteurs du photoconducteur, il créé une paire électron-trou, le trou 5 étant attiré vers la surface 4, tandis que l'électron 6 est repoussé vers la vallée de conduction transverse ce qui permet le phénomène de photoconduction. Plusieurs perfectionnements permettent d'améliorer les caractéristiques du photoconducteur selon l'invention. En premier lieu, il est intéressant de réaliser une structure dont la canal est fermé en l'absence d'éclairement: s'il s'agissait d'un transistor à effet de champ, on dirait qu'il est normalement bloqué ou normally-off. Un canal bloqué en l'absence d'éclairement peut être obtenu en contrôlant l'extension de la zone de charge de l'espace hors éclairement, c'est-à-dire en dopant assez peu la couche n dans le photoconducteur à jonction p-n. Un canal bloqué peut être également obtenu en réalisant une structure à canal gravé telle qu'elle est représentée en figure 5. Un substrat 8 semiisolant comporte une couche 13 en matériau de type n dans laquelle est creusé un canal 14. Le fond de ce canal est occupé par une couche 15 de matériau de type p, tandis que des électrodes 16 et 17 sont déposées sur la surface supérieure du photoconducteur de part et d'autres du canal. La couche 15 peut être obtenue soit par épitaxie soit par implantation d'ions dans le matériau de la couche 13, cette implantation ayant pour objet de changer le type de conductivité. Le canal creusé dans un photoconducteur agit comme la zone de déplétion sous la grille d'un transistor à effet de champ, et sa zone de charge d'espace hors éclairement suffit à bloquer le canal de conduction entre les électrodes 16 et 17. Par ailleurs, il est possible d'améliorer le produit gain-bande de la structure proposée. Le produit gain-bande est une fonction de l'inverse du temps de transit des porteurs majoritaires dans le canal de conduction. La réduction du temps de transit tt peut être obtenue par l'utilisation de moyens qui permettent une très grande vitesse de déplacement pour les électrons en particulier, puisqu'il est bien connu que les électrons sont beaucoup plus mobiles que les trous. Un procédé est l'utilisation du transport des électrons dans une couche à deux dimensions. La réalisation de cette couche à deux dimensions peut être effectuée d'au moins deux façons: soit en utilisant les propriétés d'hétérojonction isotypes, soit en réalisant une structure à puits quantiques lors de la croissance épitaxialè de la couche de matériau n. Une hétérojonction isotype, formée entre une couche de matériau à large bande interdite telle que AllnAs et une couche de matériau à petite bande interdite telle que GainAs, est particulièrement souhaitable. pour obtenir une couche à deux dimensions. Cette jonction fonctionne par effet de surface, avec les électrons transférés de la couche à large bande interdite (AlînAs) vers la couche à petite bande interdite(GaInAs). La couche de GaInAs très peu dopée, n 1016 cm 3 ou non dopée, permet aux électrons de se déplacer avec une très grande mobilité. La seconde façon d'obtenir une couche à deux dimensions est ce que l'on appelle un puits quantique, représenté en figure 6. Cette figure représente, en abcisses dans un diagramme, la distance d des couches épitaxiées, à partir du substrat. En ordonnées, sont donnés les niveaux de dopage de ces couches. On voit qu'au cours de l'épitaxie le niveau de dopage varie pour décroître dans une sous-couche 9, puis brusquement tombe à zéro dans une fine couche 10 avant de recroître jusqu a un taux normal dans une souscouche 11. Les méthodes actuelles de l'épitaxie permettent de réaliser une sous-couche 10 qui constitue le puits quantique, sur une épaisseur de l'ordre d'un centième de micron seulement. L'ensemble des sous-couches 9, 10 et 11 peut constituer par exemple la couche de type n de la figure 2.Dans une sous-couche telle que 10 aussi peu épaisse qu'un centième de micron, les électrons de déplacent dans une couche à deux dimensions avec une très grande mobilité. Dans les deux - cas cités, utilisant une couche à deux dimensions, puisque les électrons ont des temps de transit très courts, le produit gainbande du photoconducteur est augmenté. Les figures 7, 8 et 9 représentent trois dispositifs photoconducteurs selon l'invention, dans des formes de réalisation qui correspondent respectivement aux figures 2, 3 et 4. La figure 7 représente un photoconducteur utilisant une jonction p-n. Ce photoconducteur est composé d'un substrat 8 en matériau semi-isolant sur lequel est déposée une couche monocristalline de type n. Le dopage de la couche n est de l'ordre de 1015 cm 3, et l'épaisseur de cette couche est de l'ordre de deux microns. Dans la couche 13 est créée une couche 15 de conductivité p, c'est-à-dire de type opposé, sur une épaisseur de quelques cent angströms environ. Cette couche 15 est obtenue par implantation de béryllium, suivie d'un recuit approprié. Des contacts ohmiques 16 et 17 sont déposés sur les régions non inversées de la couche 13, ce qui permet de recueillir le courant de photoconduction. Le substrat du photoconducteur de la figure 7 peut être en GaAs ou en InP, tandis que la zone active de la couche 13 est en GaInAs. Les matériaux peuvent être différents, en particulier le matériau de la couche active 13 n'est pas obligatoirement un matériau binaire : ce peut etre Gax Inl x As, ou tout autre matériau ternaire ou quaternaire, dont la valeur de x est adaptée pour que le matériau épitaxié 13 soit adapté à la maille cristalline du substrat 8, le désaccord d'adaptation étant au maximum inférieur à 5.10#. On peut également utiliser, comme cela a été dit précédemment, des matériaux tels que le silicium, le germanium, d'autres matériaux du groupe III-V ou du groupe Il-Vi. En particulier, pour des applications d'imagerie dans linfrarouge à travers les fenêtres de l'atmosphère terrestre, on peut utiliser des alliages de GaInAsSb et GaAlAsSb déposés sur un substrat de GaSb. Sur la partie droite de la figure 7, est rapporté le diagramme de la figure 6 qui permet de voir comment réaliser un perfectionnement à cette structure de jonction p-n pour que le canal soit fermé en l'absence d'éclairement. Dans ce cas, au lieu que la couche 13 soit épitaxiée avec un niveau de dopage homogène sur toute son épaisseur, il y a variation volontaire du niveau de dopage de façon à créer une sous-couche 10 qui soit le puits quantique. il y a intérêt à ce que la sous-couche 10 soit réalisée pour être sinon en contact du moins très proche de l'interface entre la zone 15 de type p, et le matériau de la couche 13. Une autre variante possible est l'utilisation d'un canal creusé tel que représenté en figure 5, ou encore le renforcement de la nature de la jonction par une hétérojonction p-ri, c'est-à-dire une jonction dans laquelle la couche 15 est très fortement dopée p. Naturellement, des couches supplémentaires telles que des couches tampons entre substrat et canal en cas de non accord des mailles cristallines sont évidentes pour l'homme de l'art, ainsi que le dépôt en surface d'une couche semi-isolante ou isolante d'un matériau semiconducteur. La figure 8 représente un dispositif photoconducteur conforme à la structure et au schéma de bandes d'énergies de la figure 3. Un substrat semi-isolant 8 supporte une couche active épitaxiée 13 sur laquelle sont déposés deux contacts ohmiques 16 et 17. Entre les deux contacts ohmiques est réalisé un mésa 18 en matériau isolant, sur lequel est déposée une électrode 19 suffisamment fine pour qu'elle soit transparente à la lumière: par exemple une épaisseur de 100 angströms de platine. On a donc là une structure MIS, qui ressemble beaucoup à un transistor à effet de champ de structure MIS, mais qui n'a pas du tout le même fonctionnement puisque dans le cas présent la métallisation d'électrode 19 est une électrode de commande du potentiel de surface, destiné à attirer les trous à l'interface entre les couches 13 et 18, de façon à laisser les électrons circuler dans le canal transverse entre les électrodes 16 et 17. Sur la partie droite de la figure, on a évoqué l'une des possibilités d'amélioration citées précédemment, c'est-à-dire le transport des électrons dans une couche à deux dimensions. Dans ce cas, l'unique couche 13 de matériau de type n est remplacée par deux couches 20 et 21, la couche 20 étant à petite bande interdite ou petit gap (pg), la couche 21 étant à grande bande interdite ou grand gap (gg), ces deux couches étant de type de dopage n. Les électrons sont transférés de la couche 21 dans la couche 20 et il existe à l'interface entre ces deux couches un gaz d'électrons à deux dimensions. La figure 9 représente la conjugaison des deux structures précédentes des figures 7 et 8, et donne un photoconducteur à jonction p-n et à structure MIS. I1 comporte un substrat semi-isolant 8, supportant une couche active 13 en matériau semiconducteur de type n, dans laquelle est formé un caisson 15 en matériau semiconducteur de type p frimant jonction avec le matériau de type n. Sur le caisson 15, est déposée une couche d'isolant 18 formant mésa, qui elle-même supporte une métallisation 19 assez fine pour laisser passer la lumière. Ce photoconducteur est complété par deux électrodes 16 et 17 déposées latéralement sur la couche 13 de type n: ces électrodes recueillent le courant de photoconduction qui se développe dans le canal sous la couche 15 de type p. Bien entendu, les variantes possibles qui ont été exposées à l'occasion de la figure 7 ou de la figure 8 s'appliquent également à la figure 9, et il est évident pour l'homme de l'art que le puits quantique exposé à l'occasion de la figure 7 s'applique tout aussi bien aux figures 8 et 9 ou que réciproquement le gaz d'électron à deux dimensions exposé en figure 8 s'applique également aux figures 7 et 9. L'invention telle qu'elle a été exposée est donc un dispositif photoconducteur dont il est possible, dans deux exemples de réalisation, de contrôler le potentiel de surface par une électrode 19. Ce dispositif photoconducteur trouve des applications dans le domaine des télécommunications optiques, dans l'instrumentation, ou dans les barrettes de mosalques de dispositifs pour l'imagerie électronique, dans le domaine de l'infrarouge ou du visible. REVENDICATIONS 1/ Dispositif photoconducteur, posséda#nt un produit "gain-bande"élevé, et comprenant un substrat (8) en matériau semi-isolant supportant au moins une couche (13) d'un matériau semiconducteur, dans laquelle se développe le canal de conduction photoconducteur entre deux électrodes (16, 17) portées par ladite couche (13), ce dispositif photoconducteur étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de séparation spatiale des porteurs de charges (5, 6) créés par le rayonnement lumineux incident (h 3 ) qui pénètre dans la couche (13) de matériau semiconducteur, un premier type de porteurs de charges (5) étant stockés en surface (4) du dispositif phtoconducteur, tandis qu'un second type de porteurs de charges (6) sont repoussés vers le canal, dans la zone de conduction transverse (7). 2/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation spatiale entre porteurs de charges (5, 6) est une jonction de type p-n, une région (15) de conductivité de type p étant réalisée dans la couche (13) de matériau de type n, les porteurs minoritaires ou trous (5) étant stockés dans la région (15) de type p, tandis que les porteurs majoritaires ou électrons (6) sont repoussés vers le canal de conduction transverse (7). 3/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation spatiale entre porteurs de charges (5, 6) est une structure MIS métal-isolant-semiconducteur, la couche (13) de matériau semiconducteur supportant une couche (18) de matériau isolant et une couche(l9) de métal, les porteurs minoritaires ou trous(5) étant stockés dans la couche (13) de matériau semiconducteur, à proximité de la surface (4) de contact avec la couche d'isolant (18), tandis que les porteurs majoritaires ou électrons (6) sont repoussés vers le canal de conduction transverse (7), dans la couche (13) de matériau semiconducteur. 4/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation spatiale entre porteurs de charges (5, 6) est une jonction p-n, une région (15) de type p étant réalisée dans la couche (13) de type n, cette jonction étant complétée par une structure MIS métal isolant-semiconducteur, formée par la région (15) de type p, qui supporte une couche (18) de matériau isolant et une couche (19) de métal, les porteurs minoritaires ou trous (5) étant stockés dans la région (15) de type p, tandis que les porteurs majoritaires ou électrons (6) sont repoussés vers le canal de conduction transverse (7) dans le couche (13) de type n. 5/ Dispositif photoconducteur selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la couche (19) de métal déposée sur la o couche (18) d'isolant est assez fine (100 A) pour être transparente au rayonnement lumineux incident, et constitue une électrode de commande du potentiel de surface de la couche (13) de matériau semiconducteur dans laquelle se développe le canal conducteur (7). 6/ Dispositif photoconducfeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation spatiale des porteurs de charges (5, 6) est indépendante de la nature du matériau dans lequel se développe le canal(7) de conduction > ce matériau étant un semiconducteur des groupes IV (Ge,Si), 111-V (Ga, Al, In, P, AsSb) ou II-VI (Cd, Te, Zn, S....). 7/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue d'augmenter le produit "gain-bande", un puits quantique (10) à très faible niveau de dopage est formé dans la couche (13) de matériau semiconducteur, laquelle présente, dans son épaisseur, une variation brutale de composition. 8/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue d'augmenter le produit "gain-bande"7 une couche (20) d'un second matériau semiconducteur est déposée sur la couche (13) du premier matériau semiconducteur, ceux-ci étant choisis pour former une hétérojonction isotype n dans laquelle le second matériau semiconducteur (20) a une bande interdite plus large que la bande interdite du premier matériau semiconducteur, les électrons étant transportés dans une couche à deux dimensions (21) à l'interface de l'hétérojonction. 9/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue d'obtenir une structure dont le canal (7) est fermé en l'absence d'éclairement, la couche (13) de matériau semiconducteur est peu dopée, pour étendre la zone de charge d'espace. 10/ Dispositif photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue d'obtenir une structure dont le canal (7) est fermé en l'absence d'éclairement, la couche (13) de matériau semiconducteur est gravée par un sillon (14).