Brevet FR2635386A1 — publié le 19900216

Dispositif pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonnement électromagnétique La présente invention concerne un dispositif utilisé pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonne- ment électromagnétique. Un détecteur à quadrants, qui comprend quatre photodiodes fabriquées dans une même puce et réparties régulièrement angu- lairement autour d'un axe central, peut être utilisé pour po- sitionner un objet par rapport à une source de lumière. Le détecteur à quadrants est monté sur l'objet, de sorte que lorsque l'objet est dans l'orinetation désirée, l'image de la source de lumière est formée sur le détecteur et les quatre diodes fournissent des courants d'intensité égale. Si l'orien- tation de l'objet change, au moins deux des photocourants sont différents l'un de l'autre et le signal d'erreur résultant peut être utilisé dans une boucle de rétroaction pour ajuster l'orientation de l'objet d'une manière telle que l'on obtienne l'égalité des quatre photocourants. Les détecteurs à quadrants classiques de cette sorte ne conviennent pas pour positionner un objet par rapport à une source de lumière faible. Par exem- ple, un tel détecteur ne pourrait pas être utilisé facilement pour positionner un véhicule spatial par rapport à une étoile. La raison en est que le flux d'énergie reçu par le détecteur est si faible que les photocourants fournis par les quatre diodes sont sujets à des variations essentiellement aléatoires d'amplitude relative et que, par conséquent, la valeur instan- tanée du signal d'erreur n'est pas une indication fiable de l'erreur d'orientation du véhicule spatial. On sait utiliser un dispositif à couplage de charges, ou "circuit CCD" (de "charge-coupled device", type de dispositif -2- à transfert de charges) pour produire un signal électrique représentatif de l'intensité de la lumière reçue par le dispo- sitif. Une forme de CCD imageur comprend une puce de silicium qui a été traitée suivant le procédé MOS classique pour former un canal enterré sous sa surface antérieure (surface à travers laquelle la puce est traitée). Des charges sont créées dans la puce par effet photoélectrique. Par conséquent, si des pho- tons pénètrent dans la puce, des électrons de conduction peu- vent être créés et ces électrons de conduction peuvent péné- trer dans le canal enterré. En agissant sur les signaux d'hor- loge qui sont appliqués à une structure d'électrodes de grille du CCD, la charge qui pénètre dans le canal enterré peut être confinée dans ce canal pendant un laps de temps relativement long. La charge accumulée peut être extraite du canal enterré par applicationde signaux d'horloge convenables à la structure d'électrodes de grille. Une forme de réalisation préférée de l'invention sous un premier aspect est un dispositif pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonnement électromagnétique dans un domaine spectral donné. Le dispositif comprend un corps en matière semiconductrice qui répond à un rayonnement électromagnétique dans le domaine spectral donné en créant des porteurs de charge. Le corps en matière semiconductrice a des première et deuxième zones collectrices de charge sépa- rées par une zone qui forme une barrière de potentiel pour les porteurs de charge présents dans les zones collectrices de- charge. Un potentiel prédéterminé est établi dans les zo- nes collectrices de charge, grâce à quoi des porteurs de char- ge peuvent être accumulés dans ces zones collectrices de char- ge. Le dispositif comprend également des premier et deuxième dispositifs de sortie reliés aux première et deuxième zones collectrices de charge, respectivement, pour extraire la char- ge de celles-ci. -3- Une forme de réalisation préférée de l'invention sous un deuxième aspect est un dispositif pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonnement.électromagnétique dans un domaine spectral donné. Le dispositif comprend un corps en matière semiconductrice qui répond à un rayonnement électromagnétique dans ce domaine spectral en créant des por- teurs de charge. Le corps en matière semiconductrice a quatre zones collectrices de charge, les première et deuxième zones collectrices de charge-étant séparées des troisième et qua- trième zones collectrices de charge par une première zone de barrière, et les première et troisième zones collectrices de charge étant séparées des deuxième et quatrième zones collec- trices de charge par une deuxième zone de barrière. Les con- ductibilités des zones collectrices de charge et des zones de barrière sont telles que les zones de barrière forment une barrière de potentiel pour les porteurs de charge présents dans les zones collectrices de charge. Un potentiel prédéter- miné est établi dans les zones collectrices de charge, grâce à quoi des porteurs de charge peuvent être accumulés dans les zones collectrices de charge. Des premier, deuxième, troisième et quatrième dispositifs de sortie sont reliés respectivement aux première, deuxième, troisième et quatrième zones collec- trices de charge pour extraire la charge de celles-ci. Une forme de réalisation préférée de l'invention sous un troisième aspect est un dispositif pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonnement électromagnétique dans un domaine spectral donné, comprenant des premier et deu- xième volumes collecteurs de charge en matière semiconductrice qui répond à un rayonnement électromagnétique dans ce domaine spectral en créant des porteurs de charge. Les premier et deu- xième volumes collecteurs de charge sont isolés l'un de l'au- tre en ce qui concerne la diffusion des porteurs de charge. Un potentiel prédéterminé est établi dans les volumes collec- teurs de charge, grâce à quoi des porteurs de charge peuvent être accumulés dans les volumes collecteurs de charge. Des premier et deuxième dispositifs de sortie sont connectés aux premier et deuxième volumes collecteurs de charge pour extrai- re la charge de ceux-ci. L'invention sera mieux comprise et la façon de la réaliser apparaîtra clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple en relation avec les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un détecteur à quadrants à CCD incorporant l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe agrandie du détecteur à quadrants suivant le plan défini par la ligne A-A de la figu- re i avant de terminer la fabrication du détecteur à quadrants; - la figure 3 est une vue semblable à figure 2 à un stade ul- térieur de la fabrication du détecteur à quadrants; - la figure 4 est une vue en coupe agrandie suivant le plan défini par la ligne B-B de la figure 1 avant de terminer la fabrication du détecteur à quadrants, mais à un stade plus avancé que celui de la figure 3; - la figure 5 est une vue semblable à la figure 4 à un stade ultérieur de la fabrication du détecteur à quadrants; - la figure 6 est une vue en coupe partielle agrandie du dé- tecteur à quadrants terminé; - la figure 7 représente le potentiel du canal sous diverses électrodes du détecteur à quadrants avec les niveaux de pola- risation de grille indiqués entre parenthèses; - la figure 8 est un chronogramme représentant les formes d'onde appliquées à deux des électrodes; et - la figure 9 est une vue en coupe partielle agrandie d'un deuxième détecteur à quadrants à CCD incorporant l'invention. - Le détecteur à quadrants illustré sur la figure 1 est fa- briqué sur une plaquette 2, ou "puce", monocristalline de si- licium du type P. Puisque la puce est monocristalline, les plans du cristal dans n'importe quelle zone de la puce sont parallèles aux plans du cristal dans n'importe quelle autre zone de la puce, ou coplanaires avec ces plans. Comme cela est représenté sur la figure 2, dans une première opération d'implantation ionique, un arrêt de canal périphérique 10 de conductibilité dy type P+, est formé dans la puce. L'arrêt de canal périphérique 10 entoure ce qui sera finalement la zone active de la puce. La zone active de la puce a une forme générale rectangulaire. Une couche épaisse d'oxyde 18 est for- mée par croissance thermique sur la surface neutre de la puce (surface qui se trouve à l'extérieur de la zone active). Dans une deuxième opération d'implantation ionique, des ions d'une impureté du type N sont introduits dans la zone active. Un masque d'implantation (non représenté) empêche les ions de l'impureté d'être introduits dans deux zones en forme de bande 14 de la zone active de la puce. Les zones en forme de bande 14 sont disposées à angle droit l'une par rapport à l'autre, et chacune divise la zone active en deux parties. En consé- quence, la deuxième implantation a pour résultat la formation de quatres zones de canal enterré 20 dans la zone active. Les quatres zones de canal enterré 20 sont identiques et sont iso- lées l'une de l'autre par les zones 14, qui constituent des arrêts de canal. Une couche mince de dioxyde de silicium 32 est formée par croissance thermique sur la zone active, et des électrodes de polysilicium 40 à 48 sont formées sur la couche d'oxyde 32, au-dessus de la zone active. Les électrodes sont représen- tées sur la figure 4 comme étant situées dans le même plan, mais en fait, elles sont appliquées en trois couches et les -6- deuxième et troisième couches chevauchent les première et deu- xième couches, respectivement, comme cela est représenté sur la figure 6. (La couche d'oxyde 32 n'est pas représentée sur la figure 6). Apres que les électrodes 40-48 ont été formées, la couche mince d'oxyde 32 est partiellement enlevée, ce qui met à nu la puce 2, comme cela est représenté sur la figure 5, et une diffusion par fenêtre ouverte est exécutée. Dans la diffusion par fenêtre ouverte, des ions d'impureté du type N sont introduits dans les électrodes en polysilicium et dans les parties de la zone du canal enterré qui ont été mises à nu par enlèvement de la couche d'oxyde 32. De cette manière, la conductibilité des électrodes en polysilicium est augmentée et une diffusion flottante 50 et une diffusion de sortie 52 sont formées dans chaque partie de la zone active. Des con- tacts métalliques 54 et 56 (figure 6) sont appliqués à ces diffusions. Le contact métallique 54 est relié à la grille d'un transistor à effet de champ 58 qui n'est représenté que schématiquement sur la figure 1 et dont la source et le drain sont reliés à des plages de connexion respectives 60 et 62 disposées à la périphérie de la puce. Le contact métallique 56 est relié à une plage de connexion 64. Un puits de potentiel est défini dans le canal sous chaque électrode, la profondeur énergétique du puits dépendant du potentiel de l'électrode. Les électrodes en polysilicium de la première couche 40 et 42 constituent une grille de trans- fert et une grille de remise à zéro, respectivement. La grille de remise à zéro est positionnée au-dessus de la partie du canal enterré située entre la diffusion de sortie 52 et la diffusion flottante 50. Les quatres grilles de remise à zéro sont reliées entre elles (ces connexions ne sont pas représen- tées sur la figure 1) et sont reliées à une plage de connexion 66 disposée à la périphérie de la puce. De même, les quatre 263'5386 -7- grilles de transfert sont reliées entre elles et à une plage de connexion 68. Les électrodes de polysilicium de la deuxième couche 44 et 46 forment respectivement une dernière grille qui s'étend au-dessus de la partie du canal enterré située entre la diffusion flottante et la partie située sous la gril- le de transfert, et une grille de mémorisation qui s'étend sur le côté opposé de la grille de transfert à partir de la dernière grille. Les quatre dernières grilles sont reliées à une plage de connexion commune 70 et les quatre grilles de mémorisation sont reliées à une plage de connexion commune 72. L'électrode en polysilicium de la troisième couche 48 est une électrode de détection unique qui recouvre toute la sur- face du canal enterré qui est délimité par l'arrêt de canal périphérique 10 et les parties qui s'étendent sous les grilles de mémorisation 46. L'électrode de détection 48 s'étend au- dessus des arrêts de canal internes 14 et est reliée à une plage de connexion 78. Le substrat du type P de la puce est relié à une autre plage de connexion (non représentée). La figure 7 illustre graphiquement les relations entre les potentiels du canal qui existent sous les diverses élec- trodes de polysilicium pendant le fonctionnement du détector à quadrants. Les lignes horizontales de la figure 7 représen- tent les potentiels du canal sous les électrodes qui sont ali- gnées verticaleemnt avec ces lignes sur la figure 6. Les nom- bres entre patenthèses représentent, à titre d'exemple seule- ment, les tensions appliquées aux électrodes. L'échelle verti- cale située à gauche de la figure 7 indique le potentiel du canal. C'est ainsi que lorsque la grille de mémorisation 46 est à un potentiel de -4,8 V (par rapport au substrat), le potentiel du canal sous l'électrode de mémorisation est d'en- viron +5 V. Lorsque le détecteur à quadrants fonctionne, la puce 2 est positionnée de telle manière que l'image d'une source de lumière soit formée sur la surface antérieure de la puce, sur toute sa surface active. Des photons pénètrent dans la puce et des électrons de conduction sont créés par effet phtoélec- trique dans la puce. Certains des électrons de conduction sont créés dans la zone du canal enterré tandis que d'autres, qui sont créés dans le substrat du type P, diffusent dans la zone du canal enterré. L'électrode de détection 48 est maintenue à un potentiel négatif constant par rapport au substrat du type P. La tension négative est choisie suffisamment élevée pour produire une inversion à la surface de la puce. La sur- face est ainsi maintenue à un potentiel essentiellement cons- tant (par rapport au substrat). En choisissant un potentiel négatif approprié pour l'électrode de détection, par exemple -7 V, le potentiel superficiel de la puce sous.l'électrode de détection est sensiblement le même que celui du substrat. A des profondeurs plus grandes dans la partie du canal enterré qui se trouve sous l'électrode de détection, des potentiels plus élevés existent et, en conséquence, les électrons pré- sents dans la zone du canal enterré sont repoussés de la sur- face de la puce. De plus, l'inversion crée une mince couche de trous immédiatement sous la surface de la puce, et cette couche isole le canal enterré de la surface. Le courant d'obs- curité, qui est dû aux états de surface dans la zone du canal enterré, est par conséquent éliminé. Avant d'effectuer une mesure, les grilles de mémorisation 46, et de transfert 40 et la dernière grille 44 sont rendues séquentiellement positives par des impulsions d'horloge afin d'enlever la charge du puits de détection (partie de la zone du canal enterré qui se trouve sous l'électrode de détection). Au début d'une période d'intégration, la grille de mémorisa- tion est portée à un potentiel légèrement positif par rapport à l'électrode de détection (-4,8 V) tandis que l'électrode - 9 - de transfert est portée à un potentiel positif relativement élevé (+10 V). La dernière grille est à un potentiel intermé- diaire entre celui de la grille de mémorisation et celui de la grille de transfert (+3,5 V), tandis que la grille de remi- se à zéro est à un potentiel moins élevé que celui de la der- nière grille (+1 V). Les électrons de conduction qui sont cré- és dans la zone du canal enterré située sous l'électrode de détection 48 ou qui pénètrent dans cette zone, sont attirés dans le puits de transfert. Juste avant la fin de la période d'intégration, la grille de remise à zéro 42 est portée à +8,1 V par une impulsion d'horloge et, en conséquence, un canal conducteur est formé entre la diffusion de sortie 52 et la diffusion flottante 50. La diffusion flottante est ainsi por- tée au même potentiel que la diffusion de sortie. La grille de remise à zéro 42 est ensuite ramenée à +1 V, ce qui fait disparaître le canal conducteur. Ensuite, à la fin de la pé- riode d'intégration, la grille de transfert 40 est portée, par une impulsion d'horloge, à un potentiel compris entre ce- lui de la dernière grille 44 et celui de la grille de mémori- sation 46 (+1 V) et, en conséquence, la charge qui a été accu- mulée dans le puits de transfert passe dans le dernier puits et est appliquée à la grille du transistor 58 au moyen de la diffusion flottante 50. Lorsqu'un temps suffisant s'est écoulé pour assurer que la charge présente dans le puits de transfert a été appliquée à la grille du transistor, la grille de trans- fert 40 est de nouveau rendue positive par une impulsion d'hor- loge, et une nouvelle période d'intégration commence. Puisque l'électrode de détection est la seule électrode dans la couche de polysilicium et n'est pas excitée par des impulsions d'horloge et que, par conséquent, il n'y circule pas de courant, elle peut être réalisée très mince pour amé- liorer le rendement quantique. De plus, puisque les quatre lO 2635386 parties de la zone active sont séparées par des arrêts de ca- nal 14 au lieu d'être fabriquées sur des puces distinctes, la zone entière délimitée par l'arrêt de canal périphérique est sensible au rayonnement électromagnétique. Il est à noter que la demanderesse a également déposé, le même jour, une demande de brevet n 8909557 qui décrit aussi un dispositif pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonnement électromagnétique, et ayant pour titre "Dispositif à couplage de char- ges pour détecter une variation spatiale de l'intensité d'un rayonne- ment électromagnétique". On comprendra que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et illustrée, et que de nombreuses mo- difications peuvent lui être apportées sans sortie du cadre de l'invention tel qu'il est défini dans les revendications annexées. Par exemple, la grille de mémorisation n'est pas essentielle pour le fonctionnement de la forme de réalisation décrite et, par le choix approprié des potentiels appliqués aux diverses grilles, la charge peut être collectée dans le puits de mémorisation au lieu de l'être dans le puits de trans- fert. A la fin de la période d'intégration, la grille de trans- fert est rendue plus positive que la grille de mémorisation et la dernière grille est rendue encore plus positive, de sor- te que la charge est transférée du puits de mémorisation au puits de transfert et de là au dernier puits. De même;, la troi- sième couche de polysilicium n'est pas essentielle et son ef- fet peut être exercé par un dopage très peu profond des zones collectrices de charge avec une impureté du type P pour former une mince couche 80 à conductibilité du type P+, comme cela est représenté sur la figure 9. Cette couche P+, qui s'étend au-dessus des arrêts de canal 14 et, par conséquent, est por- tée au potentiel du substrat, maintient le potentiel des zones collectrices de charge à une valeur positive par rapport au potentiel du substrat. Il n'est pas nécessaire d'illuminer le détecteur à travers sa surface antérieure si la puce est - l1 - amincie, par exemple de la manière décrite dans la denande de brevet américain n 07/018 832 déposée le 24 février 1987. On comprendra que les niveaux de potentiel qui sont indiqués ici ne le sont qu'à titre d'exemple. - 12 - Revendications 1. Dispositif pour détecter une variation spatiale de l'in- tensité d'un rayonnement électromagnétique dans un domaine spectral donné, caractérisé en ce qu'il comprend: - un corps en matière semiconductrice (2) qui répond au rayon- nement électromagnétique dans ce domaine spectral en créant des porteurs de charge, ce corps en matière semiconductrice ayant des première et deuxième zones collectrices de charge (20, 20) séparées par une zone de barrière (14) qui forme une barrière de potentiel pour les porteurs de charge présents dans les zones collectrices de charge; - des moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les. zones collectrices de charge, grâce à quoi des porteurs de charge peuvent être accumulés dans ces zones collectrices de charge; et - des premier et deuxième dispositifs de sortie connectés aux première et deuxième zones collectrices de charge, respecti- vement, pour extraire la charge de celles-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième zones collectrices de charge (20, ) ont un premier type de conductibilité et que la zone de barrière (14) a une deuxième type, opposé, de conductibilité. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans - les zones collectrices de charge comprennent des moyens d'é- lectrode qui recouvrent les zones collectrices de charge (20, 20). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'électrode comprennent au moins une électrode - 13 - de détection (48) qui recouvre une partie des première et deu- xième zones collectrices de charge (20, 20), et au moins des première et deuxième grilles qui recouvrent d'autres parties des première et deuxième zones collectrices de charge, respec- tivement, ces autres parties étant voisines des premier et deuxième dispositifs de sortie, respectivement, les première et deuxième grilles étant connectées entre elles et étant élec- triquement isolées de l'électrode de détection (48), grâce à quoi les première et deuxième grilles peuvent être mainte- nues à un potentiel différent de celui de l'électrode de dé- tection (48). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps en matière semiconductrice (2) comprend un subs- trat à conductibilité du type P, que les zones collectrices de charge (20, 20) ont une conductibilité du type N et que les moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les zones collectrices de charge comprennent une couche à conduc- tibilité du type P (10) recouvrant au moins une partie de cha- cune des zones collectrices de charge. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone de barrière (14) a une conductibilité du type P. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième dispositifs de sortie comprennent des amplificateurs respectifs à diffusion flottante (50). 8. Dispositif pour détecter une variation spatiale dans l'in- tnesité d'un rayonnement électromagnétique dans un domaine spectral donné, caractérisé en ce qu'il comprend: - un corps de matière semiconductrice (2) qui répond au rayon- - 14 - nement électromagnétique dans ce domaine spectral en créant des porteurs de charge, ce corps en matière semiconductrice ayant des première, deuxième, troisième et quatrième zones collectrices de charge (20, 20, 20, 20), les première et deu- xième zones collectrices de charge étant séparées des troisiè- me et quatrième zones collectrices de charge par une première zone de barrière (14) et les première et troisième zones-col- lectrices de charge étant séparées des deucième et quatrième zones collectrices de charge-par une deuxième zone de barrière (14), les conductibilités des zones collectrices de charge et des zones de barrière étant telles que les zones de barriè- re forment des barrières de potentiel pour les porteurs de charge présents dans les zones collectrices de charge; --des moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les quatre zones collectrices de charge, grâce à quoi des porteurs de charge peuvent être accumulés dans les quatre zones collec- trices de charge; - et des premier, deuxième, troisième et quatrième dispositifs de sortie reliés respectivement aux première, deuxième, troi- sième et quatrième zones collectrices de charge pour extraire la charge de celles-ci. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les première, deuxième, troisième et quatrième zones col- lectrices de charge (20, 20, 20, 20) ont un premier type de conductibilité et que la zone de barrière (14) a un deuxième type, opposé, de conductibilité. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les zones collectrices de charge comprennent des moyens d'é- lectrode qui recouvrent les zones collectrices de charge. - 15 - 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les muyens d'électrode comprennent au moins une électrode de détection (48) qui recouvre une partie de chacune des qua- tre zones collectrices de charge, et quatre grilles qui recou- vrent d'autres parties des quatre zones collectrices de char- ge, respectivement, ces autres parties étant voisines des qua- tre dispositifs de sortie, respectivement, les quatre gril- les étant connectées ensemble et étant électriquement isolées de l'électrode de détection (48), grâce à quoi les grilles peuvent être maintenues à un potentiel différent de celui de l'électrode de détection. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps en matière semiconductrice (2) comprend un sub- strat à conductibilité du type P, que les zones collectrices de charge ont une conductibilité du type N et que les moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les zones collec- trices de charge comprennent une couche à conductibilité du type P+ (10) recouvrant au moins une partie de chacune des quatre zones collectrices de charge. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la zone de barrière (14) a une conductibilité du type P. 14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dispositifs de sortie comprennent des amplificateurs à diffusion flottante (50) respectifs. 15. Dispositif selon la revendicaiton 8, caractérisé en ce que les deux zones de barrière (14) sont rectilignes et sont disposées pour être sensiblement perpendiculaires entre elles en se croisant, grâce à quoi les quatres zones collectrices de charge sont réparties sensiblement régulièrement angulaire- ment autour de l'intersection des deux zones de barrière. - 16 - 16. Dispositif pour détecter une variation spatiale de l'in- tensité d'un rayonnement électromagnétique dans un domaine spectral donné, caractérisé en ce qu'il comprend: - des premier et deuxième volumes collecteurs de charge (20, 20) dans un corps en matière semiconductrice (2) qui répond au rayonnement électromagnétique dans ce domaine spectral en créant des porteurs de charge, les premier et deuxième volumes collecteurs de charge étant isolés l'un de l'autre en ce qui concerne la diffusion des porteurs de charge; - des moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les volumes collecteurs de charge (20, 20), grâ'ce à quoi des por- teurs de charge peuvent être accumulés dans les volumes col- lecteurs de charge; et - des premier et deuxième dispositifs de sortie connectés aux premier et deuxième volumes collecteurs de charge, respecti- vement, pour extraire la charge de ceux-ci. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les plans du cristal dans le premier volume collecteur de charge (20) sont parallèles aux plans du cristal dans le deuxième volume collecteur de charge (20) ou leurs sont pa- rallèles. 18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les volumes collecteurs de charge comprennent des moyens d'é- lectrode (80) qui recouvrent les volumes collecteurs de char- ge. 19. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le corps en matière semiconductrice (2) comprend un sub- strat à conductibilité du type P, que les volumes collecteurs de charge (20, 20) ont une conductibilité du type N et que les moyens pour établir un potentiel prédéterminé dans les volumes collecteurs de charge comprennent une couche à conduc- tibilité du type P+ (80) recouvrant au moins une partie de chacun des volumes collecteurs de charge.