Brevet FR2676865A1 — publié le 19921127

i L'invention concerne un dispositif à semi- conducteur de commutation et de limitation, et en particu- lier un dispositif de limitation de courant et de commuta- tion à Ga As comportant une gorge de commande formée avanta- geusement à l'aide d'un faisceau ionique focalisé. Dans de nombreuses applications des hautes fréquences et des radiofréquences, et en particulier des applications des hyperfréquences, il est souvent nécessaire de concevoir des circuits présentant un degré élevé d'isolation des signaux et de la puissance entre- certaines de leurs parties Par exemple, un système radar ordinaire doit pouvoir, à la fois, émettre et recevoir des signaux en hyperfréquence Le concepteur est confronté au problème de l'isolation électrique des fonctions de l'émetteur et du récepteur du système en raison des carac- téristiques de fonctionnement différentes de chacun de ces éléments En général, un émetteur radar travaille à des niveaux de puissance proches de 1 kilowatt, alors qu'un récepteur radar se sature rapidement à des niveaux de puissance d'environ 1 milliwatt Pour empêcher la trans- mission électrique de la puissance de l'émetteur au récep- teur, un dispositif de commutation est généralement incor- poré dans l'antenne, entre les circuits de l'émetteur et du récepteur, afin d'empêcher la transmission de puis- sance entre ces circuits. Des dispositifs de commutation sont dispo- nibles depuis longtemps dans l'art antérieur Par exemple, des diodes PIN au silicium ont été utilisées dans l'appli- cation des hyperfréquences décrite ci-dessus Cependant, les commutateurs à diodes PIN ont une dissipation de puissance élevée lorsqu'ils sont polarisés dans le sens passant ou "conducteur" et exigent une polarisation inverse élevée (généralement 10-30 volts) pour placer le commutateur dans l'état "bloqué" et empêcher la circu- lation du courant Ainsi, la conception demandée à l'en- semble circuit d'attaque/alimentation de puissance pour commuter la diode PIN entre les états "conducteur" et "bloqué est souvent très complexe Enfin, le temps de réponse des diodes PIN est en général important Ces inconvénients de l'utilisation de diodes PIN ont conduit les concepteurs de ces systèmes à rechercher d'autres alternatives. La conception des circuits intégrés rapides modernes a progressé au point que de nombreux composants de circuits et de nombreux blocs fonctionnels sont pro-. duits sur des surfaces de puce extrêmement petites Il est habituellement devenu nécessaire aux concepteurs de minimiser la dissipation de puissance de chaque élément de circuit formé sur la puce Ainsi, dans les applications des circuits dans lesquelles un commutateur rapide est nécessaire et dans lesquelles on fait appel à des techniques monolithiques, les commutateurs à diodes PIN décrits ci- dessus ne conviennent pas en raison de leur dissipation de puissance relativement grande. Le prix de revient d'un circuit à hyper- fréquence serait amélioré si le circuit pouvait exécuter plus d'une fonction Par exemple, il serait souhaitable que le dispositif d'isolation électrique décrit ci-dessus assume la fonction d'un limiteur de puissance en plus de sa fonction de commutation, en particulier pour limiter l'amplitude de la puissance pouvant être fournie, ou transmise, comme c'est le cas dans l'application au radar décrite ci- dessus Les diodes PIN existantes ne peuvent assumer la fonction d'un limiteur passif. L'invention concerne un dispositif à deux fonctions, pouvant être aisément incorporé dans des cir- cuits monolithiques de micro-électronique et qui est particulièrement adapté à une utilisation dans des appli- cations aux hyperfréquences Le dispositif, qui fonctionne à la fois comme commutateur et comme limiteur de puissance, est formé par la technologie classique de traitement des transistors à effet de champ, la couche de transport de courant étant formée sur un substrat semi-isolant. Des mésas sont ensuite formés à des fins d'isolation électrique, par masquage et attaque chimique visant à éliminer la matière électriquement conductrice entourant la surface active du dispositif Des contacts ohmiques sont ensuite formés pour établir un contact électrique avec la couche conductrice Puis une gorge de commande est réalisée par coupe, avantageusement à l'aide d'un- faisceau ionique focalisé, la longueur de la gorge déter- minant la tension de seuil du dispositif et la profondeur de la gorge déterminant le courant du dispositif La caractéristique I-V de saturation résultante est représen- tative d'un dispositif qui possède une très faible résis- tance au-dessous de la saturation et une résistance diffé- rentielle très élevée au-dessus de la saturation En réglant le seuil limite du courant de saturation, on peut faire également travailler le dispositif comme limi- teur de puissance restreignant l'amplitude maximale de la puissance à haute fréquence pouvant être transmise. La présente invention propose donc avantageuse- ment un dispositif de commutation et de limitation de courant qui peut être fabriqué à l'aide d'un faisceau ionique focalisé sur la même puce, avec d'autres disposi- tifs rapides, réduisant ainsi le cofit global de fabrica- tion d'un dispositif micro-électronique qui exige des possibilités de commutation et/ou de limitation. En outre, une technique simple est avantageu- sement prévue pour ajuster la tension et le courant de seuil du dispositif afin qu'une saturation de courant apparaisse à des tensions de saturation relativement basses Par conséquent, une basse tension de saturation abaisse la consommation de puissance en courant continu lorsque le dispositif travaille juste au-dessus de la saturation (état "bloqué"' du commutateur), ce qui est une considération importante en particulier dans des applications aux hyperfréquences En général, le disposi- tif est normalement polarisé dans l'état conducteur ou passant" afin que la polarisation ne soit demandée que pour faire passer le dispositif à l'état "bloqué". Le dispositif est particulièrement avantageux lorsqu'il est utilisé comme commutateur d'hyperfréquences, car il peut offrir un rapport de résistance de l'état "conducteur" à l'état "bloqué" pouvant être élevé et- il fonctionne donc comme un commutateur d'hyperfréquences à réflexion avec une perte d'insertion à l'état "bloqué" élevée, par réflexion de la puissance incidente. La présente invention est avantageusement conçue pour utiliser une technique permettant d'ajuster avec précision la tension de seuil du dispositif et l'am- plitude de son courant de saturation A cet effet, on utilise avantageusement la technologie à faisceau ionique focalisé pour former une gorge étroite par coupe dans la zone du canal conducteur du dispositif entre les deux plots de contact ohmique La longueur de la gorge, qui est ajustée avec précision par le faisceau ionique foca- lisé, détermine la tension de seuil du dispositif, et la profondeur de la gorge, par rapport à la profondeur de la couche implantée totale, dé-termine le courant de saturation Les tensions de saturation peuvent être abais- sées à des valeurs très basses par diminution de la lon- gueur de la gorge. Une action de limitation est avantageusement obtenue à l'aide du dispositif lorsque le potentiel alter- natif appliqué instantanément à travers le dispositif possède une valeur supérieure à la tension de seuil. Pendant cet intervalle de temps, la résistance diffé- rentielle du dispositif passe de la faible valeur, infé- rieure au seuil, à une valeur extrêmement élevée, supé- rieure au seuil Etant donné que la totalité de la tension alternative, hormis la partie de crête, n'est confrontée, en fait, qu'à la faible résistance différentielle voisine du point de fonctionnement, le dispositif se comporte comme un limiteur de puissance et de courant à un niveau qui dépend de la tension continue de polarisation appli- quée à ce dispositif. La tension de seuil et la puissance admissible du dispositif dépendent des dimensions et des paramètres de la matière du dispositif, et elles peuvent être choi sies de façon à permettre au dispositif de l'invention d'être fabriqué sur la même puce que d'autres circuits Ga As rapides La faible tension de saturation, qui peut être obtenue par un ajustement approprié des dimensions de la gorge, abaisse notablement la consommation d'énergie en courant continu lorsque le dispositif travaille juste au-dessus de la saturation, ce qui adapte de façon idéale le dispositif à des applications de circuits intégrés. Il convient de noter que le dispositif selon l'invention ne consomme pratiquement pas de puissance dans l'état "conducteur", alors que les diodes PIN de l'art antérieur produisent un appel de puissance important dans un état équivalent et que, en outre, la diode consomme générale- ment une certaine puissance, même lorsqu'elle est pola- risée en sens inverse, dans l'état l'bloqué". L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan du dispositif de commutation et de limitation selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est un graphique montrant la caractéristique I-V typique du dispositif représenté sur les figures 1 et 2; la figure 4 est un schéma montrant l'applica- tion du dispositif selon l'invention à un circuit à hyper- fréquence; et la figure 5 est un schéma montrant une autre application aux hyperfréquences de la présente invention. Les figures 1 et 2 représentent, respective- ment, en plan et en coupe, le dispositif perfectionné de commutation et de limitation selon l'invention. Le dispositif 10 comprend un substrat 12, par exemple en arséniure de gallium semi-isolant (résistivité d'envi- ron 107 ohms cm), une couche conductrice 14 d'épaisseur t formée par des techniques d'implantation ionique ou épitaxiales sur la surface supérieure du substrat 12 et constituée avantageusement d'une matière dopante de type n, généralement du silicium (Si), et des plots de contact ohmique 16 et 18 qui établissent un contact élec- trique avec la couche 14 Comme décrit plus en détail ci-après, une gorge 20 de réglage, de longueur 9 et de profondeur d, est réalisée par coupe entre (et avantageu- sement au milieu, comme illustré) les deux plots de con- tact ohmique 16 et 18 En général, les contacts ohmiques sont espacés l'un de l'autre d'une distance de l'ordre d'environ 1 Vim à 5 im La gorge 20 s'étend sur au moins la largeur W de la couche conductrice ou canal conducteur 14 et cette gorge peut s'étendre au-delà du canal, comme montré sur la figure 1 La couche 14 est constituée d'une matière semi-conductrice et forme une région active pour la conduction du courant Les contacts 16 et 18 servent d'électrodes de conduction de courant à basse résistance. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, le dispositif décrit ci-dessus est fabriqué par la mise en oeuvre d'une technologie classique de traitement de transistors à effet de champ Le substrat ou corps 12 est avantageusement en matière semi-isolante, telle que Ga As Il est évidemment possible d'utiliser d'autres matières pour le substrat 12, y compris d'autres matières III-V, telles que In P, des matières semi-conduc- trices III-V mélangées telles que In Ga As, et des substrats composés semi-conducteur /isolant, tels que ceux pouvant être formés à l'aide de saphir L'épaisseur du substrat 12 est avantageusement comprise entre environ 175 et 325 micromètres La couche active 14 est formée sur la surface du substrat 12, avantageusement par introduction de matières dopantes du type n, par implantation ionique. L'ion dopant comprend avantageusement des ions Si implantés à un niveau d'énergie d'environ 16 f J, à une dose d'envi- ron 1,0 x 103 ions/cm 2 L'épaisseur de la couche 14 est avantageusement comprise entre environ 100 nanomètres et 300 manomètres. Une isolation mésa est avantageusement uti- lisée pour isoler électriquement le dispositif 10 des circuits adjacents Les mésas sont formés par masquage et attaque chimique pour éliminer la matière conductrice entourant la surface active du dispositif (la limite des mésas étant indiquée par la référence numérique 17). Les contacts ohmiques 16 et 18, constitués généralement de Au Ge Ni-Au, sont déposés pour établir un contact élec- trique avec la couche 14 d'une manière classique. Bien qu'une formation de mésas soit décrite comme étant la technique préférée pour établir l'isolation électrique du dispositif, d'autres techniques peuvent être aussi bien utilisées Par exemple, des ions tels que du bore, de l'hydrogène ou de l'oxygène, peuvent être implantés dans la surface du substrat 12 autour de la couche conductrice 14 d'une manière classique. Une telle implantation a pour objet de rompre la qualité électrique du substrat implanté au point d'empêcher effica- cement la conduction du courant De plus, des techniques d'épitaxie en phase vapeur, d'épitaxie à faisceau molécu- laire et de dépôt chimique organique en phase vapeur de métaux peuvent être utilisées pour former initialement une couche conductrice appropriée 14 sur la surface d'un substrat 12 Les procédés de déposition épitaxiale permet- tent la fabrication du dispositif 10 sous une forme mono- lithique plane et peuvent donc finalement faire partie du procédé préféré de fabrication de la présente inven- tion. Conformément à l'invention, une gorge 20 est taillée dans la couche 14, avantageusement à l'aide d'un faisceau ionique focalisé Le micro-usinage par- faisceau ionique focalisé est un procédé classique dont les détails ne sont pas décrits ici Il suffit d'indiquer qu'un flot d'ions est réduit en un faisceau extrêmement fin et focalisé avec précision par des moyens électro- magnétiques Il convient de noter que pour des longueurs de gorge 2 comprises entre environ 50 et 300 nanomètres, le micro-usinage par faisceau ionique focalisé est néces- saire pour la formation de la gorge Au-dessus de 300 manomètres, on peut également utiliser d'autres techni- ques, telles que la lithographie par faisceau d'électrons et l'attaque chimique Conformément à l'invention, un faisceau ionique focalisé est utilisé pour réaliser par pulvérisation une gorge 20 dans les zones comprises entre les contacts ohmiques 16 et 18, comme représenté La gorge peut avoir des longueurs comprises généralement entre environ 50 nanomètres et 5 lim et des profondeurs comprises entre environ 50 et 400 nanomètres La largeur de la gorge 20 n'est pas critique, mais elle doit être au moins égale à la largeur W de la couche 14 du canal, comme montré sur la figure 1 (généralement dans la plage de 50 Vm à environ 2000 Vm) Un faisceau Ga+ (ion gallium) focalisé de 9, 6 f J a été utilisé avec succès pour former la gorge 20 En faisant varier le temps de séjour du faisceau, on peut réaliser des gorges de différentes profondeurs et donner au dispositif des caractéristiques I-V correspondantes. On a déterminé que pour conférer les meil- leures performances au dispositif, la profondeur de la gorge 20 devrait avoir un rapport d'aspect (rapport de la longueur de la gorge 20 à la profondeur du canal) inférieur ou égal à 1 afin de permettre une fabrication optimale du dispositif Ceci est dé au fait qu'à une certaine profondeur, le micro-usinage par faisceau ionique produit de la matière qui est projetée sur les parois latérales de la gorge sans être éliminée, ce qui diminue- l'efficacité du procédé. Comme indiqué précédemment, la tension de saturation du dispositif décroît globalement linéairement avec la longueur de la gorge, le courant de saturation, Is, décroissant lorsque la profondeur de la gorge augmente. Pour de faibles valeurs de la résistance résiduelle asso- ciée aux contacts ohmiques, la tension de saturation Vs est proportionnelle à Z Es, o Vs est le champ de satu- ration Pour Es = 3 k V/cm (valeur typique de la matière Ga As), une longueur de gorge de 300 manomètres, une épais- seur de la couche du canal de 200 nanomètres et une profon- deur de gorge de 50 nanomètres, on obtient une tension de saturation d'environ 1,4 V Pour des longueurs de canal plus grandes, les tensions de saturation sont propor- tionnellement plus grandes. La figure 3 illustre les caractéristiques I-V typiques du dispositif 10 La caractéristique indiquée en trait plein présente une tension de saturation, ou de seuil, Va et un courant de saturation correspondant I a La résistance différentielle pour la partie "conductrice" de la caractéristique est représentée par Ron' générale- ment dans la plage d'environ 1 à 5 ohms, et la résistance différentielle pour la partie "bloquée" de la caractéris- tique est représentée par Roff, qui a une valeur de plu- sieurs centaines d'ohms La tension continue de seuil I Val est approximativement de 2 volts ou moins, I Va Iet liai étant établies par les dimensions 9, t, W et d. De façon plus complète, la tension de seuil I Vai dépend sensiblement du seuil de saturation de courant lia' qui existe pour la couche conductrice 14 Le seuil de courant dépend lui-même de la vitesse de migration électronique saturée avec le champ électrique pour la matière semi-conductrice particulière, les matières dopantes et la concentration- de ces matières dopantes dans la couche conductrice 14. La partie de la couche conductrice située globalement au-dessous de la gorge 20 est soumise à un champ électri- que supérieur à celui de la partie environnante de la couche 14 pour un potentiel donné appliqué aux bornes du dispositif 10 Par conséquent, les dimensions de la partie de la couche 14 s'étendant globalement au- dessous de la gorge 20 et de l'ensemble de la couche conductrice 14 sont critiques pour l'établissement des seuils de tension et de courant. En fonctionnement, un potentiel continu de polarisation est appliqué convenablement au dispositif de façon à être établi entre les contacts 14 et 16. Un signal de courant alternatif, généralement à radiofré- quences ou hyperfréquences, est -également appliqué de façon appropriée au dispositif 10 de façon à le traverser, le cas échéant Naturellement, l'application du potentiel continu de polarisation et du signal de courant alternatif doit être établie de façon à éviter toute interaction inutile entre eux En général, ceci peut être aisément réalisé par l'utilisation de condensateurs et de bobines de couplage. En référence de nouveau à la figure 3, le dispositif 10 se comporte essentiellement comme un commu- tateur "conducteur" ou passant lorsque la valeur absolue 1 1 du potentiel continu de polarisation est proche de zéro. Le signal de courant alternatif passe en ne subissant que la faible résistance différentielle Ron du dispositif Inversement, lorsque la valeur absolue du potentiel continu de polarisation est suffisamment supérieure à I Va I, le signal de courant alternatif est soumis à la résistance différentielle très élevée Roff du dispositif 10 Etant donné que la conduction du courant en est fortement atténuée, le dispositif 10 est considéré comme agissant en tant que commutateur "bloqué" ou non conducteur. La fonction de limitation de puissance du dispositif 10 résulte de son aptitude à limiter le courant au-dessous d'une certaine amplitude Pour des signaux de courant alternatif d'une tension de crête supérieure à I Val et d'un potentiel continu de polari- sation de zéro, le dispositif 10 limite la conduction du courant à un niveau presque constant pendant l'inter- valle de temps au cours duquel la tension instantanée du signal de courant alternatif dépasse I Va| En conséquence, la puissance instantanée transmise à travers le dispositif 10 est limitée de façon correspon- dante. Il convient de noter qu'en accroissant de façon appropriée la valeur absolue du potentiel continu de polarisation, on peut utiliser la fonction de limita- tion de puissance du dispositif 10 pour ne transmettre sélectivement qu'une partie du signal de courant alter- natif Par exemple, si le potentiel continu de polarisa- tion est établi de façon à être égal à -Va, seule la partie positive du signal de courant alternatif est alors sensi- blement transmise, c'est-à-dire seule la partie du signal de courant alternatif o l'amplitude instantanée de ce signal et du potentiel continu de polarisation est com- prise entre -Va et Va. Il convient également de noter, et il ressort de ce qui précède, que le dispositif 10 est bilatéral, à la fois en ce qui concerne la direction de propagation du signal de courant alternatif et la circulation du courant continu de polarisation La figure 3 montre en trait pointillé une seconde caractéristique I-V et elle illustre la façon dont une diminution de la longueur et de la profondeur du canal entraîne une réduction de la tension de saturation (I Vb I)et du cou- rant de saturation (I Ibl)' respectivement, ce qui réduit davantage la puissance maximale pouvant être transmise par le dispositif 10. La figure 4 illustre l'utilisation du disposi- tif 10 selon l'invention dans un système type 48 Dans cette application, le dispositif 10 est utilisé pour connecter sélectivement une source 50 de signal à un circuit 52 à haute fréquence et pour limiter la puissance d'entrée (Pin dans le cas illustré) En d'autres termes, on souhaite limiter Pout à un intervalle donné et, en outre, commuter sélectivement cette valeur à zéro. Le potentiel continu de polarisation Vbias est appliqué au commutateur 10 par l'intermédiaire d'une bobine 54 et a pour fonction de commuter le dispositif de l'état "conducteur" à l'état "bloqué" suivant son amplitude, comme indiqué précédemment Un condensateur 56 empêche le potentiel continu de polarisation d'atteindre la source 50 de signal, tandis qu'un condensateur 60 bloque toute tension continue qui serait autrement trans- mise au circuit 52 Les bobines 54, 58 établissent un trajet de passage du courant continu vers le commutateur et à partir de ce dernier tout en arrêtant le signal de courant alternatif et empêchant ainsi toute inter- férence avec ce signal (comme décrit précédemment, le commutateur 10 est bilatéral, en ce sens que la puissance peut être appliquée à l'un ou l'autre des contacts ohmiques 16 et 18, montrés sur les figures 1 et 2). Lorsque la tension Vbias est égale à zéro, le dispositif 10 de commutation est "conducteur" et le signal alternatif d'entrée, convenablement limité, est transmis au circuit 52 Lorsque Vbias est supérieur à la tension de seuil (généralement 2 volts), le commutateur 10 est "bloqué" Dans cette forme de réalisation, on peut obtenir un isolement du signal de courant alternatif d'environ db aux hyperfréquences. La figure 5 représente un circuit 70 compor tant un agencement de commutateurs offrant un degré plus élevé d'isolement des signaux Dans le circuit 70 tel que représenté, on utilise trois dispositifs Des condensateurs 56, 60, 78 et 80 sont prévus pour le couplage du signal de courant alternatif et le blocage de la tension continue, tandis que des bobines 54, 58, 86 et 88 empêchent le passage du signal de courant alter- natif et établissent un trajet permettant le passage du courant continu pour chacun des potentiels continus de polarisation Pour établir la distinction entre le potentiel continu de polarisation, Vbias' appliqué au dis- positif I Oa de commutation en série et aux deux disposi- tifs 1 Ob, 10 c de commutation en parallèle, le potentiel continu de polarisation appliqué à ces deux derniers commutateurs est désigné V'bias' Dans cet agencement, les dispositifs de commutation 1 Ob, 10 c peuvent être dans l'état "bloqué" et le dispositif de commutation a dans l'état "conducteur", permettant le passage d'un signal de courant alternatif entre les circuits à haute fréquence 72, 74, avec Vbias = O et V' biasupérieur à la tension de seuil des dispositifs 1 Ob, 10 c On peut obtenir l'isolement des signaux entre les circuits 72 et 74 en donnant au dispositif 1 Oa de commutation en série l'état "bloqué" et aux dispositifs 1 Ob, 10 c de commutation en parallèle l'état "conducteur" par l'application d'une tension Vbias supérieure à la tension de seuil et d'une tension V'bias approximativement égale à zéro L'agence- ment montré sur la figure 5 peut être utilisé pour obtenir un isolement de signaux alternatifs d'environ 30 db aux hyperfréquences Il est évidemment possible de concevoir d'autres agencements de commutation sur la base des indica- tions précédentes et d'établir divers degrés d'isolement des signaux alternatifs à l'aide de la conception particu- lière du dispositif 10 établissant l'action de limitation de puissance souhaitée. La présente invention offre donc un dispositif à semi-conducteur présentant la possibilité de fonctionner en commutateur et en limiteur passif. Le dispositif est fabriqué par la mise en oeuvre de techniques classiques de traitement de transis- tors à effet de champ et une gorge de réglage est avantageu- sement réalisée par coupe dans la couche conductrice du dispositif, à l'aide d'un faisceau ionique focalisé. Par une commande appropriée du faisceau ionique, on peut former une gorge de longueur et de profondeur souhaitées, déterminant la tension de saturation et le courant de saturation, respectivement On dispose ainsi d'une techni- que précise pour établir et ajuster ces paramètres, en plus de l'influence normale résultant du choix de la matière du dispositif L'utilisation de la gorge d'ajuste- ment permet d'obtenir de très basses tensions de satura- tion ce qui, par suite, abaisse la consommation d'énergie en courant continu lorsque le dispositif travaille au- dessus de la saturation. Le dispositif décrit ci-dessus peut être fabriqué de façon monolithique, par faisceau ionique focalisé, avec d'autres dispositifs rapides pour consti- tuer un circuit intégré présentant des possibilités de commutation et de limitation de courant (puissance). La facilité de fabrication du dispositif, la faible dissipation de puissance associée au dispositif et la facilité relative pour ajuster la saturation en tension et en courant rendent le dispositif selon l'inven- tion idéalement adapté à des applications aux hautes fréquences, aux radiofréquences et aux hyperfréquences, en particulier à des applicationsanalogues à celles visant à empêcher la puissance d'un émetteur à antenne de saturer le récepteur à antenne. Il va de soi que de nombreuses modifications. peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commutation et de limitation de puissance, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat ( 12), une couche semi-conductrice ( 14) formée sur une surface du substrat et présentant une gorge ( 20) qui s'étend sur la largeur de ladite couche, et des premier et second contacts ( 16, 18) prévus sur la couche semi- conductrice, de part et d'autre de la gorge. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la profondeur de la gorge est inférieure. à l'épaisseur de la couche semi-conductrice, le seuil de limitation de puissance du dispositif dépendant de la profondeur de la gorge par rapport à l'épaisseur de la couche. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'écartement des premier et second con- tacts est supérieur à la longueur de la gorge, la tension de seuil du dispositif dépendant de la longueur de la gorge. 4 Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les contacts sont en outre caractérisés comme étant des contacts ohmiques formés à la surface de la couche semi-conductrice. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à établir un potentiel continu de polarisation pouvant être choisi, et des moyens destinés à appliquer ce poten- tiel de polarisation entre les contacts. 6 Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la longueur de la gorge est comprise entre environ 300 et 500 manomètres. 7 Dispositif selon la revendication 6, carac- térisé en ce que la profondeur de la gorge est comprise entre environ 50 et 400 nanomètres. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le substrat est constitué de Ga As semi-isolant. 9 Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que la couche semi-conductrice comprend une matière dopante du type n. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche semi-conductrice comprend du Ga As et la matière dopante du type N comprend du sili- cium. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la gorge est formée par un faisceau ionique focalisé et présente une longueur inférieure à environ 300 nanomètres. 12 Procédé de fabrication d'un dispositif de commutation et de limitation de puissance, caractérisé par les étapes qui consistent: a) à former une couche semi-conductrice active sur une surface d'un substrat; et b) à former une gorge dans une surface de la couche semi-conductrice, cette gorge s'étendant sur la largeur de la couche semi-conductrice. 13 Procédé selon la revendication 12, carac- térisé en outre en ce qu'il consiste à prévoir des premier et second contacts sur la couche'semi-conductrice, ces contacts étant placés de part et d'autre de la gorge. 14 Procédé selon la revendication 12, carac- térisé en ce que la gorge est formée par micro-usinage au faisceau ionique. 15 Procédé selon la revendication 12, carac- térisé en ce que la profondeur de la gorge est inférieure à l'épaisseur de la couche semi-conductrice. 16 Procédé selon la revendication 15, carac- térisé en ce que la longueur de la gorge est supérieure approximativement à la profondeur de la gorge et infé- rieure à environ 300 nanomètres. 17 Procédé selon la revendication 16, carac- térisé en ce que la couche semi-conductrice est constituée de Ga As. 18 Procédé selon la revendication 17, carac- térisé en ce que l'écartement des premier et second con- tacts est compris entre environ 1 Vm et 5 gm et l'épais- seur de la couche semi-conductrice est comprise entre environ 100 nanomètres et 300 nanomètres.