FR 2509531 A1 19830114 FR 8211751 A 19820705 "Dispositif permettant de détecter un rayonnement et dispo- sitif semiconducteur à appliquer à un tel dispositif " L'invention concerne un dispositif permettant de détec- ter un rayonnement, muni d'un dispositif semiconducteur com- portant un corps semiconducteur à une surface duquel est dis- posé au moins un élément sensible au rayonnement pouvant être exposé au rayonnement à détecter, élément sensible au rayonnement qui comporte des éléments partiels servant à convertir le rayonnement détecté en une charge engendrée. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet néerlandais non préalablement publiée NO 8003960 au nom de la Demanderesse Quant au rayonnement, il faut songer à de la lumière, du rayonnement ultraviolet ou du rayonnement infrarouge aussi bien qu'au rayonnement X ou au rayonnement électronique par exemple. Un dispositif du genre mentionné dans le préambule peut être utilisé pour le réglage du diamètre ou de l'énergie de rayonnement d'un faisceau de rayons ou pour la focalisation d'un tel faisceau. Dans ce cas, le faisceau à régler peut-provenir d'une scène à représenter, comme, par exemple, dans le cas d'une caméra; d'une façon générale, le plan de la mise au point est un plan dans la caméra o peut se trouver une plaque photosensible Le faisceau peut également être un faisceau de lecture ou d'écriture à appliquer aux appareils de repro- duction ou d'enregistrement de vidéodisques, audiodisques ou disques pour le stockage d'informations (en anglais res- pectivement VLP, compact disk DOR), le plan de mise-au point étant constitué par un plan s'étendant à l'endroit du vidéo-' disque, de l'audiodisque ou du porteur d'information. De plus, l'invention est relative à un dispositif semi- conducteur convenant à un dispositif comme décrit ci-dessus. La susdite demande de brevet néerlandais montre, entre autres, un dispositif semiconducteur sensible au rayonne- ment pour des applications spectroscopiques, présentant plusieurs éléments partiels juxtaposés qui sont connectés chacun par l'intermédiaire d'une résistance séparée à une source de tension externe Lorsqu'un courant photo-électri- que est engendré dans l'un des éléments partiels sous l'ef- fet du rayonnement incident, la chute de tension provoquée par ce courant dans la résistance correspondante provoque la formation d'un signal Ce signal permet de déterminer l'endroit du rayonnement incident La grandeur du signal dé- livré constitue une mesure de la quantité de charge engen- drée dans l'élément partiel correspondant et, de ce fait, de l'énergie du rayonnement incident atteignant cet élément partiel Le dispositif représenté vise à détecter le rayon- nement incident sur un élément partiel à l'aide du courant photoélectrique instantané Un tel dispositif ne convient pas tel que pour déterminer l'énergie de rayonnement ou le diamètre d'un faisceau par exemple. De plus, ladite demande de brevet décrit un dispositif reproducteur d'image présentant un dispositif semiconducteur sensible au rayonnement pour le positionnement du faisceau. Le dispositif semiconducteur comporte entre autres une dio- de dite à quadrants, une diode photosensible composée de qua- tre sous-diodes Lorsqu'une telle diode à quadrants est uti- lisée dans un dispositif pour la focalisation de faisceaux comme par exemple le dispositif qui est montré dans le bre- vet allemand N O 25 01 124 et qui-utilise un faisceau astigma- tique, il faut un positionnement très rigoureux du rayonne- nement incident par rapport au centre de la-diode à quadrants. De plus, il faut assez souvent des moyens optiques ad- ditionnels pour l'application de telles méthodes; c'est ain si que dans ledit exemple, une lentille cylindrique est uti- lisée pour obtenir un faisceau astigmatique. L'invention vise à fournir un dispositif pour la détec- tion de rayonnement de façon que plusieurs éléments partiels puissent être atteints par le rayonnement incident sans né- cessiter des dispositions de montage d'ordre technique comme par exemple l'addition de signaux de sortie engendrés ou l'utilisation d'amplificateurs différentiels. De plus, elle vise à fournir un dispositif permettant de régler le diamètre ou l'énergie de rayonnement d'un fais- ceau de rayons ou la combinaison des deux. Puis, l'invention vise à fournir un dispositif pour la focalisation de faisceaux de rayons dans lequel le position- nement d'un élément sensible'à rayonnement par rapport au faisceau est notablement moins critique que dansle dispositif *connu Puis, elle vise à fournir un tel dispositif dans le- quel la forme de la section du faisceau de rayons ne risque pas d'affecter le fonctionnement du dispositif et qui con- vient par conséquent à la focalisation d'un faisceau astig- matique. L'invention est basée entre autres sur l'idée que ce résultat peut être atteint par stockage de la charge engen- drée par le rayonnement incident dans les éléments partiels au lieu de mesurer le courant photo-électrique instantané. De plus, elle est basée sur l'idée que ce résultat peut être atteint du fait que les éléments partiels sont mu- nis de réservoirs de charge servant au stockage de la charge engendrée par le rayonnement incident et que la vitesse à laquelle le réservoir est rempli de charges est tributaire de l'énergie de rayonnement incident. De plus, elle est basée saur l'idée que cette vitesse peut être mesurée par mesure de la durée pendant laquelle la charge engendrée par le rayonnement incident est augmentée d'une quantité réglable. Un dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce que les éléments partiels conviennent au stockage de la charge engendrée et que chacun d'eux est relié par l'inter- médiaire d'un trajet de courant présentant une barrière à un détecteur qui est commun à au moins plusieurs éléments par- tiels, de façon que l E détecteurs communs reçoivent un si- gnal lorsque la quantité de charge engendrée stockée dans au moins l'un des éléments partiels dépasse un seuil fonc- tion de la barrière. Après que le détecteur ait reçu le signal dans un tel dispositif, une unité de détection, par exemple, peut réagir à un signal de détection délivré par le détecteur par enlè- vement de la barrière De ce fait, la charge stockée dans les éléments partiels peut être évacuée par l'intermédiaire de trajets de courant vers un circuit auxiliaire commun aux élé- ments partiels Le courant provoqué par la quantité de char- ge à évacuer constitue en partie une mesure de la charge en- gendrée et, de ce fait, de la quantité de rayonnement Ce courant peut également être mesuré par application d'un se- cond trajet de courant commun aux éléments partiels qui est également commandé par une unité de détection réagissant à un signal du détecteur. Lorsque la charge est évacuée des éléments partiels, la barrière peut être réinsérée dans le trajet du courant. Lorsque l'élément sensible à rayonnement est atteint par un rayonnement, après une durée déterminée, la quantité de charge engendrée par suite du rayonnement dans au moins l'un des éléments partiels sera si élevée qu'elle dépasse le seuil fonction de la barrière De ce fait, le détecteur reçoit un signal après quoi la barrière peut être enlevée à l'aide d'une unité de détection Après évacuation de la charge des éléments partiels, le cycle décrit ci-dessus peut être répété. Or, si le rayonnement est uniforme, c'est-à-dire l'éner- gie de rayonnement et la section du faisceau ne subissent guère de variations dans le temps, l'intervalle de temps s'écoulant entre l'application de la barrière et la récep- tion du signal par le détecteur sera pratiquement constant. Toutefois, dès que l'énergie ou la section du faisceau su- bit des variations, au moins l'un des éléments partiels re- çoit une plus ou moins grande quantité de rayonnement par unité de temps La quantité correspondante de charge engen- drée par suite du rayonnement incident dépasse de ce fait plus rapidement ou moins rapidement le seuil, de sorte que le signal est plus rapidement ou plus lentement délivré au détecteur Cela permet de régler la valeur d'au moins l'une des deux grandeurs de façon que ledit intervalle de temps est à nouveau pratiquement constant. Dans un dispositif servant à la focalisation d'un fais-' ceau, un faisceau auxiliaire par exemple un faisceau partiel dérivé dudit faisceau est divisé en deux faisceaux conver- gents, qui sont dirigés sur un plan de mise au point ou à un point de mise au point auxiliaire Les dispositifs semi- conducteurs présentant des éléments sensibles au rayonnement comme décrits ci-dessus sont disposés par exemple de façon équidistante devant le plan de mise au plan ou derrière le plan de mise au point auxiliaire Lorsque le faisceau auxi- liaire est divisé en deux faisceaux égaux, et que la mise au point est exacte, les quantités de rayonnement par unité de surface sur les deux éléments sensibles au rayonnement seront pratiquement égales Ainsi, les détecteurs des deux dispositifs reçoivent pratiquement simultanément un signal et délivrent, de ce fait, un signal de détection à une unité de réglage. En revanche, dans le cas d'une mise au point erronée, la même quantité de rayonnement atteint une plus petite sur- face sur l'un des deux détecteurs De ce fait, la quantité de charge engendrée dépasse plus tôt le seuil établi par la barrière, de sorte que le détecteur correspondant délivre un signal à l'unité de détection Un signal délivré par cette unité de détection peut être amené à une unité de réglage afin de corriger par exemple la position de l'objectif as- surant la focalisation du faisceau. Ce dispositif offre l'avantage que lefaisceau de rayon- nement ne doit pas nécessairement atteindre le centre du dé- tecteur Cela implique que l'emplacement du détecteur par rapport au faisceau n'est pas critique; il suffit déjà d'ob- tenir que seule une partie du rayonnement incident atteint au moins une partie de l'élément sensible au rayonnement. Un signal de commande servant à abaisser ou à augmenter la barrière peut être délivré à l'aide de dispositions techniques de montage à partir du signal de détection de fa- çon que ce signal de commande parvienne comme réaction au signal délivré et enlève la barrière Après une certaine du- rée, ce signal de commande disparaît et la barrière est réappliquée Cette duriée peut être choisie, par exemple à l'aide d'un circuit à retard, de façon que pratiquement tou- te la charge engendrée par le rayonnement incident puisse être évacuée des éléments partiels La durée comprise entre la disparition du signal de commande et l'apparition de ce signal en réaction à un signal de détection peut être mesurée d'une façon simple, par exemple à l'aide de techniques digita- les; cette durée est en relation directe avec la quantité de charge engendrée et de ce fait avec le rayonnement inci- dent. Lesdits éléments de commutation servant à engendrer le signal de commande peuvent être réalisés, tout comme le dé- tecteur, comme circuit intégré dans le même corps semicon- ducteur contenant l'élément sensible au rayonnement. De préférence, le dispositif conforme à l'invention com- porte une unité de détection susceptible de délivrer un pre- mier signal afin de porter les éléments à un état initial approprié au stockage de la charge engendrée sous l'effet du rayonnement incident et pouvant délivrer à une unité de- réglage un deuxième signal de détection provenant du détec- teur ou-diun signal qui s'en déduit, unité de réglage sus- ceptible de corriger la grandeur à régler de façon que l'intervalle de temps compris entre le premier signal et le deuxième signal de détection soit pratiquement constant. Un tel dispositif offre l'avantage que le traitement du signal et la correction peuvent être effectués d'une façon simple par voie électronique, par exemple par conversion des mesures de temps en mesures de fréquence. Dans un dispositif comme mentionné ci-dessus pour la mise au-point d'un faisceau de rayons, un faisceau auxiliai- re-, déduit du faisceau de rayons, peut être divisé en deux faisceaux convergents atteignant chacun, par l'intermédiaire d'un système optique, un corps semiconducteur, dont la sur- face présente au moins un élément sensible au rayonnement, le tout de façon que, vu dans la direction du rayonnement, -7 la surface du corps semiconducteur présentant un premier élé- ment sensible au rayonnement se trouve devant le foyer d'un faisceau convergent et la surface de l'autre corps semicon- ducteur présentant un deuxième élément sensible à rayonne- ment se trouve derrière le foyer de l'autrefaisceau conver- gent. Une forme de réalisation préférentielle d'un tel dispo- sitif est caractérisée en ce que les deux faisceaux peuvent atteindre un corps semiconducteur, dont la surface est munie d'au moins deux éléments semiconducteurs sensibles au rayon- nement de façon que, vu dans la direction de rayonnement, la surface du corps semiconducteur, à l'endroit du premier élé- ment semiconducteur sensible au rayonnement, se trouve devant le foyer du premier faisceau de rayons alors que le corps semiconducteur, à l'endroit du deuxième élément semiconducteur sensible à rayonnement, 'est recouvert d'une couche perméable au rayonnement, dont l'indice de réfraction est supérieur à celui du fluide dans lequel se trouve le corps semiconduc- teur et présente une épaisseur telle que le foyer de l'autre faisceau se trouve dans cette couche par suite de la plus forte convergence dans ce matériau transparent au rayonne- ment. Une telle réalisation offre des avantages dans la mesu- re o le premier faisceau et le deuxième faisceau peuvent être représentés de façon juxtaposée sur un même plan, par exemple à l'aide de moyens auxiliaires optiques Un premier avantage consiste dans le fait que les deux éléments sensi- bles au rayonnement (et au besoin les détecteurs et les autres composants) peuvent se trouver dans et sur un seul- corps semiconducteur Du fait que les deux éléments sensibles au rayonnement sont prévus de façon juxtaposée dans le même corps semiconducteur, une éventuelle différence de sensibi- lité au rayonnement est extrêmement faible De plus, du fait qu'un dispositif semiconducteur ne doit se trouver que dans un seul plan, cette disposition permet de réduire l'encombre- ment. Une autre forme de réalisation du dispositif servant au réglage d'un faisceau astigmatique est caractérisée en ce que le dispositif semiconducteur comporte à sa surface au moins une paire d'éléments semiconducteurs sensibles au -5 rayonnement présentant des-éléments partiels en forme de bandes parallèles de façon que les éléments partiels -des deux éléments sensibles au rayonnement sont disposés dans une seule région superficielle de façon à former un angle entre eux De préférence, les éléments partiels des deux éléments sensibles à rayonnement sont disposés de façon trans- versale l'un par rapport à l'autre. Ici aussi se réalisent les susdits avantages d'une mise au point obtenue à l'aide d'éléments sensibles -au rayonne- ment disposés dans un seul corps semiconducteur sans néces- siter un réglage rigoureux du faisceau de rayonnement au centre de l'élément sensible au rayonnement. Les barrières prévues dans les trajets de courant peu- vent être commandées à l'aide d'une connexion de base commu- ne à plusieurs transistors bipolaires qui sont insérés dans les trajets de courant et dont les émetteurs sont connectés chacun à un élément partiel et dont les collecteurs sont connectés au détecteur Toutefois, le dispositif semicon- ducteur présente de préférence des transistors à effet de champ Une forme de réalisation préférentielle d'un tel dispositif est caractérisée-en ce que le corps semiconduc- teur comporte une région superficielle d'un premier type de conduction présentant plusieurs premières zones superficiel- les d'un deuxième type de conduction opposé au premier type de conduction, pouvant constituer les éléments partiels des éléments sensibles au rayonnement et les zones d'alimenta- tion des transistors à effet de champ et au moins ut deuxiè- me zone superficielle constituant une zone d'évacuation com- mune des transistors à effet de champ, alors que la surface située entre les premières zones superficielles et la deu- xième zone superficielle est recouverte d'une couche en ma- tériau isolant sur laquelle se trouve une électrode de porte qui est commune-aux transistors à effet de champ. La description ci-après, en se référant aux dessins an- nexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement en section transversale un exemple de réalisation d'un corps semicon- ducteur à l'aide duquel sera expliqué en détail le-fonction- nement d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 illustre schématiquement les variations du potentiel se produisant dans ce corps semiconducteur pen- dant le fonctionnement. La figure 3 représente schématiquement une vue en plan d'un exemple de réalisation d'un dispositif semiconducteur à appliquer à un dispositif conforme à l'invention, alors que la figure 4 montre schématiquement une section transversa- le suivant le plan IV-IV de la figure 3 et la figure 5 montre schématiquement plusieurs signaux électriques afin d'expliquer le fonctionnement du dispositif selon les figures 3 et 4. La figure 6 montre schématiquement un exemple de réali- sation du dispositif conforme à l'invention servant au régla- ge d'un faisceau de rayonnement. La figure 7 représente schématiquement un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention pour la fo- calisation d'un faisceau de rayonnement. La figure 8 montre schématiquement une vue en plan et les figures 9 et 10 schématiquement une section transversale suivant les lignes IX-IX et X-X de la figure 8 d'un disposi- tif semiconducteur à appliquer à un tel dispositif. La figure 11 montre schématiquement une vue en plan d'un dispositif semiconducteur à utiliser dans une autre for- me de réalisation du dispositif conforme à l'invention pour la focalisation d'un faisceau astigmatique,alors que la fi- gure 12 en montre schématiquement une variante. La figure 13 montre schématiquement une vue en plan et la figure 14 schématiquement une section transversale suivant le plan XIV-XIV de la figure 13 du dispositif semiconducteur à utiliser dans un autre exemple de réalisation du disposi- tif conforme à l'invention. La figure 15 montre schématiquement l'équivalent élec- trique, alors que la figure 16 montre schématiquement une vue en plan et les figures 17 et 18 schématiquement une section transversa- le suivant les plans XVII-XVII et XVIII-XVIII de la figure 16 d'une variante du dispositif semiconducteur à appliquer au dispositif conforme à l'invention et la figure 19 montre schématiquement une vue en plan d'une autre variante. Les figures sont représentées schématiquement etrmn à échelle et pour la clarté du dessin, les dimensions dans les sections transversales, notamment dans la direction de l'é- paisseur, sont fortement exagérées Les zones semiconductri- ces d'un même type de conduction sont hachurées dans la même direction; dans les divers exemples de réalisation, les piè- ces correspondantes sont généralement indiquées par les mêmes chiffres de référence ' - La figure 1 montre en section transversale une partie d'un corps semiconducteur 2 présentant un substrat 3 de type p dont une surface 4 présente des zones 5 et 8 de type n La surface 4 est recouverte d'une couche isolante 7 transparen- te au rayonnement sur laquelle est appliquée une électrode 9 La tension de cette électrode est réglable-. La figure 2 montre les variations correspondantes du potentiel de surface Les variations du potentiel peuvent être représentées d'une façon usuelle de façon que les puits de potentiel correspondent à des minima d'énergie Dans cet exemple ces derniers se présentent, pour les électrons, à l'endroit des régions N La ligne en traits pleins 100 de la figure 2 correspond aux variations de potentiel le long de la surface du corps semiconducteur à un moment t Ces variations sont déterminées entre autres par une tension négative ou une tension positive relativement basse à l'élec- il trode 9, de sorte que le potentiel au-dessous de cette élec- trode se situe à une certaine valeur de seuil Le potentiel * à l'endroit de la région 8 est déterminé par une source con- tinue 25 de 10 volts par exemple Si, sous l'effet du rayon- nement incident (représenté sur la figure 1 à l'aide de flè- ches 6) des porteurs de charge sont engendrés dans le corps semiconducteur, les électrons engendrés par ce rayonnement se déplacent vers le puits de potentielà l'endroit de la région N 5 Afin de faciliter la compréhension, on a admis qu'à l'endroit de la région n+ 8, il n'y a pas de rayonnement incident et que des électrons engendrés ailleurs dans le corps semiconducteur ne se déplacent pas ou d'une quantité négligeable vers le puits de potentiel correspondant à la région 8. Du fait que, dans le corps semiconducteur, les élec- trons engendrés sous l'effet du rayonnement incident se dé- placent vers le puits de potentiel à l'endroit de la région n 5, la charge y est stockée De ce fait, le potentiel augmente et à l'endroit de e puits, par exemple au moment t 1, 2, les variations de potentiel correspondent aux lignes en pointillés 101, 102 respectivement de la figure 2 Si, sous l'effet du rayonnement incident, une plus grande quan- tité de porteurs de charge est engendrée dans le corps semi- conducteur, la charge augmente davantage Jusqu'àu moment t=t 3 Un potentiel selon la ligne en pointillés 103 est atteint Cela implique qu'à l'endroit de la région 5, le potentiel est devenu égal à celui établi au-dessous de l'é- lectrode 9 Ainsi, dès le moment t=t 3, un transport de char- ge peut avoir lieu depuis la région N 5 vers le puits de potentiel à l'endroit de la région N 8 Les nouveaux élec- trons engendrés provoquent un courant d'électrons circulant de la région N 5 vers la région N 8, ce qui est indiqué schématiquement sur la figure 2 à l'aide de la flèche 104. Le courant électrique correspondant peut être détecté à l'aide de composants non représentés en détail sur la fi- gure 1. La durée comprise entre les moments t=t et t=t est fonction de la quantité de porteurs de charge engendrés par le rayonnement incident et de 'la valeur du seuil dans les variations de potentiel au-dessous de l'électrode 9 Cette valeur de seuil peut être réglée à l'aide d'une deuxième source continue 26 de 2 volts par exemple, et la variation de la tension-de l'électrode 9 peut-être réglée à l'aide d'un potentiomètre 27. i Dans le cas d'une valeur de seuil fixe, la durée com- prise entre t=t et t=t constitue par conséquent une mesure de la quantité de porteurs de charge engendrés et, de ce fait, de la quantité de rayonnement Le dispositif conforme à l'invention en tire parti du fait que cette durée est fonc- tion de la quantité de rayonnement incident et de la valeur de seuil établie. Il y a lieu de noter que l'application d'une tension relativement élevée à l'électrode 9 provoque la formation d'un potentiel à l'endroit de-cette électrode comme indiqué sur la figure 2 par la ligné en pointillées 105 De ce fait, + les électrons provenant de la région N 5 peuvent être évacués- par l'intermédiaire de la zone N 8 vers le pôle positif de la source continue 25 Lorsqu'ensuite, la tension de l'élec- trode 9 est diminuée, on a obtenu à nouveau la situation de départ (Variation du potentiel selon la ligne 100). Les figures 3 et 4 montrent un dispositif semiconduc- teur 1 comportant un corps semiconducteur 2 muni d'un subs- trat 3 de type p qui, dans cet exemple, est en silicium - Une surface principale 4 dudit substrat 3 est munie d'un élément sensible au rayonnement Cet élément comporte plu- sieurs zones 5 de type n, qui constituent chacune une jonc- tion pn 14 avec le substrat 3 Au moins à l'endroit des élé- ments partiels, la surface 4 est recouverte d'une couche 7 en matériau isolant, par exemple en oxyde de silicium qui est transparent au rayonnement incident indiqué par la flè- che 6 A sa surface 4, le corps semiconducteur 2 comporte en outre une zone d'évacuation N + 8,-qui est commune aux éléments partiels 5 Entre les éléments partiels et la zone d'évacuation, une électrode de porte 9 commune ax éléments partiels est placée sur la couche isolante 7 Cette électro- de 9 permet de former une barrière dans le silicium sous- jacent au trajet de courant des éléments partiels-5 s'éten- dant vers la zone d'évacuation 8 Suivant la tension appli- quée, une barrière dans les variations de potentiel est ap- pliquée le long de la surface 4 d'une façon analogue à la barrière dans les variations de potentiel 100, comme il a été décrit à l'aide des figures 1 et 2. Dans le cas de rayonnement transmis, un courant circu- le dans les trajets de courant munis d'une barrière comme il a été décrit à l'aide des figures 1 et 2 Pour détecter ce courant, dans le cas des figures 3 et 4, la zone d'évacua- tion 8 est connectée par l'intermédiaire d'un contact 10 situé dans une fenêtre de contact 11 de la couche isolante 7, à un circuit constitué par un transistor MOS 12 et une résistance 13 Dans cet exemple, avec le transistor 12 et la résistance 13, la zone d'évacuation 8 constitue un détecteur commun aux éléments partiels Le substrat 3 est mis à la masse par l'intermédiaire d'une métallisation 90. Le dispositif selon les figures 3 et 4 est en outre muni d'une deuxième zone d'évacuation 18 et d'une électrode porte additionnelle 19, qui est située sur la couche isolan- te 7, entre les éléments partiels 5 et les zones d'évacua- tion 18 Ainsi, dans le cas d'une détection du courant da la zone d'évacuation commune 8 à l'aide dtune connexdon de réta- blissement, la charge peut être évacuée des éléments partiels et leur potentiel dans ces éléments rétabli à une valeur de référence Au lieu d'une seule zone d'évacuation 18, les zones séparées 18 ', avec les fenêtres de contact correspon- dantes 21 et les contacts correspondants 20, peuvent être appliqués, au besoin, comme l'indique la figure 3 à l'aide de lignes en pointillées Une connexion des zones séparées au transistor 22 et aux résistances 23 permet de déterminer séparément la quantité de charge stockée dans chacun des éléments partiels suivant la vitesse et la sensibilité du détecteur et du circuit correspondant, quantité de rayon- nement qui constitue une mesure du rayonnement détecté in- cident par élément partiel pour autant que la valeur de seuil déterminée par la tension à l'électrode 9 n'est pas encore atteinte dans ces éléments à seuil Evidemment, les. éléments partiels provoquant ce courant de détection sont entièrement remplis et ne contiennent pas d'information nette sur la répartition du rayonnement Le dispositif semiconducteur des figures 3 et 4 peut être utilisé dans un dispositif conforme à l'invention pour régler, par exemple, le diamètre d'un faisceau de rayonne- ment Un faisceau à émettre, par exemple un rayon laser pré- sentant une intensité constante est dirigé partiellement vers les éléments partiels sensibles au rayonnement à l'aide de moyens auxiliaires optiques, coimme un réflecteur semi- transparent Dans le cas d'une mise au point convenable, la région sur la surface 4 est atteinte par le rayonnement incident par exemple, ce qui est indiqué sur la figure 3 à l'aide du-cercle 15 Dans le cas d'une-plus grande diver- gence du faisceau, la région indiquée par le cercle 16 est atteinte par exemple * Il y a lieu de noter que le présent exemple est-très schématique et ne vise qu'à expliquer le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention En réalité, les dimen- sions du faisceau-et celles des éléments partiels sensibles au rayonnement sont choisies de façon que dans le cas d'un réglage convenable, beaucoup plus que deux éléments partiels sont atteints par le rayonnement incident. Afin de pouvoir expliquer le fonctionnement du disposi- tif selon les figures 3, 4, on a représenté sur la figure 5 plusieurs signaux électriques comme ils se produisent en régime aux divers points du dispositif semiconducteur selon les figures 3 et 4 - La figure 5 a représente schématiquement les variations de tension se produisant à la ligne 34 de signal, la figure 5 b montre schématiquement les variations de tension à l'endroit du point 37 la figure 5 c montre schématiquement les variations de tension à l'endroit du point 38 la figure 5 d montre schématiquement les variations de tension à la ligne de signal 35; alors que les figures 5 e et 5 f donnent une indication schématique du courant circulant vers les régions d'évacua- tion 18 '. Au moment t=t 10, une unité de détection 30, dont le fonctionnement sera décrit ci-après, porte une ligne 35 de signal d'une tension élevée à une tension plus basse Ainsi, dans le matériau semiconducteur sous-jacent, une barrière est appliquée pour le transport d'électrons par l'intermé-. diaire de l'électrode 19 A l'endroit des régions N + 5, 8 se trouvent des puits de potentiel analogues-à ceux décrits à l'aide des figures 1 et 2 Le niveau de potentiel dans la région n+ 5, 8 atteint un certain niveau de référence par l'intermédiaire de l'électrode 20 Du fait que dans cet exem- ple une tension négative est appliquée à l'électrode 9, une barrière se trouve au-dessous de cette électrode, mais elle est choisie plus faible que la barrière se trouvant au- dessous de l'électrode 19 Cette barrière peut être établie par réglage de la tension de l'électrode 9 A cet effet, l'électrode 9 est connectée au potentiomètre 27 par l'intermé- diaire de la ligne de signal 28 Ce potentiomètre est inséré entre le pôle positif de la source continue 25 et le pôle né- gatif de la source continue 26 Si la dimension du diamètre de faisceau à régler est trop grande et la région indiquée par le cercle 16 sur la figure 3 est atteinte par le faisceau, la charge dans les puits de potentiel à l'endroit des éléments partiels 5 ' augmente par suite des électrons engendrés par le rayonnement incident 6 de façon qu'après quelque temps, les variations de potentiel correspondantes provoquent un courant d'électrons vers la zone d'évacuation commune 8. Ainsi, au moment t=t 1 l, qui peut être comparé avec le moment t=t 3 dans la description correspondant à la figure-2, un courant circule vers le détecteur commun, dont font part-ie, outrela zone d'évacuation 8, le transistor 12 et la résistance 13 Le transistor 12 et la résistance 13 sont connectés-à une ligne de tension positive 36 de telle façon qu'aussi longtemps qu'aucun courant ne circule vers le détecteur, la tension se produisant sur la ligne de signal 34 reste élevée. Dès la circulation d'un courant, la tension diminue La ten- sion sur la ligne de signal 3 A 4 constitue un signal d'entrée pour l'unité de détection 30 L'allure de cette tension est représentée sur la figure 5 a Dans cet exemple, l'unité de détection 30 contient entre autres une bascule de Schmitt 31. A ' Au moment;t=t 12, le point de commutation de ia bascule de Schmitt 31 est atteint et après une période fixe tdl' déter- minée, par cette bascule de Schmitt, notamment au moment t=t 13, la sortie de la bascule de Schmitt passe de bas en haut Ce signal, qui se produit au point 37 et dont les va- riations de tension sont représentées sur la figure 5 b, est amené à une ligne à retard 32 Après une période fixe td 2, déterminée par la ligne à retard 32, ce même signal apparaît à la sortie de la ligne à retard 32 au point 38 (représenté par les variations de tension sur la-figure 5 c) Après une période fixe tw déterminée par l'établissement de la bascule de Schmitt, ce signal au point 37 devient bas et après une une durée td 2, il est suivi du signal au point 38 Les si- gnaux des points 37, 38 sont amenés à un circuit logique 33, dans cet exemple, un circuit non-ou (NOR), dont la sortie est connectée à la ligne de signal de sortie 35 de -l'unité de détection 30 Comme le représente la figure 5 d, la tension sur la ligne de signal 35 est d'abord élevée à partir de t=t 13 puis, après une durée déterminée par la largeur d'im- pulsion tw, qui est fonction de la bascule de Schmitt 31 et w la durée td 2 fonction de la ligne de retard 32 elle devient plus basse Ce passage "haut-bas" peut être comparé au pas- sage au moment t=t 10 La durée pendant laquelle la tension aux électrodes 19 est élevée est suffisamment longue pour assurer l'évacuation de la charge stockée dans la région n par l'intermédiaire de la zone 18 et du circuit y relié, Lorsqu'une charge est évacuée par l'intermédiaire de régions d'évacuation séparées 18 ', les courants ainsi engen- drés dans les circuits correspondants sont mesurés, et le transistor connecté à la région 5 ' est traversé par un cou- e rant comme représenté sur la figure 5, alors que la plus faible quantité de charge engendrée dans la région 5, qui est atteinte pour une plus faible quantité de rayonnement, donne naissance à la courbe de courant représentée sur la figure 5 f. Lorsqu'après la correction du faisceau de rayons,le cycle venant d'être décrit est répété à partir de t=t 20, et lors- qu'une même quantité de rayonnement par unité de temps at- teint la partie superficielle délimitée par le cercle 15, le moment t=t 21, qui peut être comparé avec t=t 3 dans la description de la figure 3, est atteint beaucoup plus ra- pidement Ainsi, au moment t=t 22, la bascule de Schmitt 31 est réactivée et les signaux varient d'une façon analogue à celle décrite ci-dessus Du fait que les éléments partiels ne sont pas atteints par le rayonnement incident, le cou- rant traversant ces éléments partiels est négligeable, comme le représente la figure 5 f. Ainsi, le diamètre du faisceau à régler est constant si l'on mesure à plusieurs reprises une durée de temps constante entre le passage haut-bas-du signal de sortie dé- livré par l'unité de détection 30 à la ligne de signal 35 et le passage de la charge des puits de potentiel à l'endroit des régions N 5 vers le détecteur ou bien la commutation de la bascule de Schritt 31 par exemple. Pour déterminer cet intervalle de temps, il est possi- ble d'utiliser plusieurs méthodes. A cet effet, le signal de sortie est amené à une pre- mière ligne de sortie additionnelle 39, alors que l'unité de détection présente une deuxième ligne de sortie addition- nelle 29 sur laquelle apparaît le signal reçu par l'inter- médiaire de la ligne de signal 34 La deuxième ligne dé sor- tie 29 peut représenter au besoin également les signaux aux points 37 ou 38. L'intervalle de temps à déterminer peut être comparé avec une valeur de référence préalablement établie, par exemple à l'aide du circuit numérique 131 et suivant le résultat de cette comparaison, le faisceau est rétréci ou élargi A cet effet, le circuit 131 délivre un signal par l'intermédiaire de la ligne de signal 48 De plus, il est possible de faire effectuer -le passage haut-bas sur la -ligne de signal 35 à une fréquence -fixe, à l'aide du générateur 132 Dans l'appareil comparateur de la différence de fré- quence 133, le signal délivré est comparé par l'intermédiai- re de la ligne 351 avec le signal 34 ' du détecteur Suivant le résultat de cette comparaison, le faisceau incident est corrigé au besoin Dans cet exemple, le générateur 132 et une partie de l'appareil Com-parateur 133 constituent l'unité de détection. Le susdit dispositif offre le grand avantage que le faisceau à régler peut atteindre la surface de l'élément sensible au rayonnement sur une partie quelconque de cette surface Cela fournit une grande liberté dans le dispositif conforme à l'invention pour ce qui concerne la position du corps semiconducteur par rapport au -faisceau de rayonnement. -Dans un faisceau dont la section est constante, vu perpendiculairement à la direction de rayonnement, il est possible de régler d'une façon analogue l'énergie de rayon- nement du fait que l'intervalle compris entre l'application du puits de potentiel et le signal de détection dépend de l'énergie du rayonnement incident. La figure 6 représente schématiquement un dispositif itilisant les deux possibilités de réglage Le dispositif 40 de la figure 6 émet un rayon laser 41 dont l'énergie de rayonnement et le diamètre sont constants Le rayon laser 41 est fourni par un laser 42 qui est disposé dans une enve- loppe 43 ou sur un bloc de refroidissement et est dévié par un réflecteur semi-transparent 46 après avoir traversé une paroi 44 présentant un objectif réglable 45 La partie non déviée du rayon laser atteint un dispositif semiconducteur 1 comme décrit ci-dessus, comportant un corps semiconducteur 2 muni d'un élément sensible au rayonnement Le dispositif semiconducteur est connecté, ici aussi, par l'intermédiaire de lignes de signal 34, 35 à une unité de détection qui peut fonctionner, dans cet exemple, suivant deux modes différents. Selon un premier mode, le diamètre du faisceau du rayon laser émis est réglé par l'intermédiaire de la ligne de commande 47 de la façon décrite ci-dessus, alors que selon un deuxiè- me mode, la quantité d'énergie de rayonnement est réglée par l'intermédiaire de la ligne de commande 47 '. Pour le réglage du diamètre de faisceau, les signaux provenant de la ligne de signal 34 et de la ligne de sortie de l'unité de détection 30 sont amenés par l'intermédiaire des sorties 29 et 39 à l'unité de réglage 17 Suivant les signaux aux lignes 29, 39, l'unité de réglage 17 délivre un signal par l'intermédiaire de la ligne de signal 48 à l'unité de commande 49, qui adapte la position de la lentille ou du diaphragme de l'objectif réglable 45 par l'intermédiaire de la ligne de commande 47 Cela s'effectue successivement à plusieurs reprises d'une façon analogue à celle décrite à l'aide des figures 3, 4 jusqu'à ce qu'il se produise un intervalle de temps constant entre les passages haut-bas sur les lignes 29, 30. Pour régler l'énergie de rayonnement à diamètre de faisceau constant, les signaux sur les lignes 29, 39 sont ame- nés à l'unité de réglage 17 ' Suivant ces signaux, l'unité de réglage 17 ' délivre un signal (par l'intermédiaire de la ligne 48 ') à l'unité de commande 48 ', qui peut adapter, par l'intermédiaire de la ligne de commande 47 ', l'intensité du rayon laser 41, par exemple par variation de la tension - d'alimentation du laser 42 Cela s'effectue jusqu'à ce qu'il se produise, ici aussi, un intervalle de temps constant entre les passages haut-bas sur les lignes 29, 39. L'addition d'une deuxième unité de détection 30 au dis- positif 40, chacun des-deux dispositifs pouvant régler sé- parément l'une des deux grandeurs, permet d'établir ces grandeurs de façon permanente. L'un des susdits exemples indique la façon dont un faisceau de rayonnement pouvait être mesuré ou corrigé à l'aide du dispositif conforme à l'invention Un tel disposi- tif permet de focaliser également un faisceau de rayonnement, par exemple pour la mise au-point d'une caméra A cet effet, on mesure la durée comprise entre l'application d'une bar- rière (à comparer avec le passage haut-bas de la ligne 35 au moment t 10 I t 20 sur la figure 4,5) et la détection du signal de sortie dans des cycles successifs La mise au point d'une lentille d'objectif par exemple permet de corri- ger la surface atteinte par le faisceau à focaliser de l'é- lément semiconducteur sensible au rayonnement de façon que la durée à mesurer corresponde à une valeur de référence préalablement déterminée De plus, la charge engendrée dans les éléments partiels 5, 5 ' peut être évacuée par l'inter- médiaire des zones d'évacuation séparées 18 ' à l'aide de détecteurs, constitués par les zones d'évacuation 18 ', les transistors 22 et les résistances 23 Les signaux provenant de ces détecteurs sont alors-utilisés pour corriger le ré- glage de façon que le nombre d'éléments partiels délivrant le signal par suite de la charge engendrée soit minimal. Une autre forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention,-pour la focalisation d'un faisceau de rayons, notamment un faisceau de balayage utilisé, par exemple, dans les disques de reproduction d'image est représenté sur la figure 7 L'article "Video disk player optics" de G. Bouwhuis et J J M Braat, paru dans Applied Optics Volume 17 No 13, pages 1993 W 2000 illustre (figure de la page 1991) schématiquement un dispositif de lecture pour un appareil de reproduction d'image L'objectifreprésenté O peut être déplacé par un moteur linéaire faisant partie du circuit de réglage conçu pour la focalisation Ce circuit de réglageest commandé entre autres par des signaux de réglage provenant d'un détecteur P'. La figure 7 illustre la façon dont ces signaux de ré- glage peuvent être obtenus à l'aide du dispositif conforme à l' invention La partie déviée 50 du faisceau réfléchi par un vidéodisque, ou autre porteur d'information lisible par voie optique, atteint un réflecteursemitransparent 51 Le faisceau 50 est divisé par le réflecteur 51 en-deux faisceaux 52 d'intensité pratiquement égale, qui atteignent les deux dispositifs semiconducteurs 1 et 1 ' Dans le cas o la foca- lisation est requise, comme l'indique la figure 7 dans la- quelle les faisceaux 50, 52 sont représentés en traits pleins sur les dessins, des parties superficielles pratique- ment égales des corps semiconducteurs 2, 2 ' en question sont balayées par les faisceaux 52; les signaux en résultant ap- paraissent pratiquement simultanément sur-les lignes de si- gnal 34, 34 ' Une focalisation erronée est indiquée sur la figure 7 par le faisceau incident 53 et les faisceaux divi- sés 54, ces faisceaux étant représentés en pointillées sur le dessin Sur la surface sensible du rayonnement de l'un des deux corps semiconducteurs, dans ce cas le corps semi- conducteur 2, le faisceau 54 balaye une plus petite partie de la surface que la partie balayée par ce dernier sur la surface sensible au rayonnement du corps semiconducteur 2 '. De ce fait, sur le corps semiconducteur 2, l'énergie du rayon- nement incident par unité de surface est plus grande que sur le corps semiconducteur 2 ' Ainsi, le signal de détection correspondant se produit plus tôt dans le dispositif 1 Les signaux qui en sont déduits sont utilisés pour déterminer si la correction est nécessaire et, dans l'affirmative, la grandeur de cette correction et la direction dans laquelle elle doit s'effectuer L'unité de réglage 17 à laquelle sont amenés les signaux de sortie des unités de détection 30,30 ' peut être réalisée de plusieurs façons C'est ainisi qu'elle peut contenir un circuit numérique dans lequel sont emmaga- sinés temporairement les temps mesurés Suivant la différence mesurée entre ces temps, la focalisation est corrigée par l'intermédiaire d'une unité de commande 49 de façon que l'in- tervalle de temps mesuré entre les signaux de détection des lignes de signal 34, 34 ' soit pratiquement négligeable De plus, les fréquences des signaux dedétection séparés peuvent être déterminés et amenés à un dispositif permettant de mesu- rer les différences de fréquence et le réglage du dispositif est corrigé de façon que la différence de fréquence soit égale à zéro. Un autre dispositif semiconducteur à appliquer à un dis- positif conforme à l'invention est représenté sur les figu- res 8 à 10 Les deux dispositifs semiconducteurs sensibles à rayonnement 1, 1 ' de la figure 7 sont réalisés dans un seul corps semiconducteur En effet, il est possible de représen- ter, à l'aide de moyens auxiliaires optiques, les faisceaux divisés 52 de l'exemple de la figure 7 sur un seul plan Le dispositif 1 comporte deux dispositifs 55, 56 sensibles au rayonnement dans et sur un corps semiconducteur 2 La struc- ture des dispositifs sensibles au rayonnement est en principe égale à celle des figures 3 et 4 Les électrodes de porte 19 sont omises dans cet exemple du fait que seul le moment de détection importe pour la présente application Le réglage du potentiel à l'endroit des éléments partiels 5 après détec- tion peut être effectué à l'aide de l'électrode 9. Après détection, une tension élevée est fournie à l'ai- de d'un circuit auxiliaire à l'électrode 9 pendant une durée suffisamment longue pour porter le potentiel dans les élé- -ments partiels 5 à nouveau au niveau initial comme décrit à l'aide de la figure 2 Les éléments partiels sont séparés, les uns des autres, par de l'oxyde épais 57 sous lequel se trouvent des régions d'interruption de canal 59. Le trajet des rayons des faisceaux 5 '2 peut être réglé à l'aide de moyens auxiliaires optiques de façon à réaliser, d'une façon pratiquement identique, les deux dispositifs partiels sensibles au rayonnement 55, 56 Comme il a été dé- crit à l'aide de l'exemple de la figure 7,-la possibilité de focalisation est basée entre autres sur le fait que les fo- yers des deux faisceaux 52 se situent devant et derrière la surface de l'élément sensible au rayonnement A cet effet, le dispositif selon les figures 8 à 10 est recouvert à l'en- droit du dispositif partiel sensible au rayonnement 56 d'une couche 58 en matériau transparent au rayonnement présentant un indice de réfraction supérieur à celui du fluide environ- nant, qui peut être de l'air ou le vide par exemple Ainsi, la convergence du faisceau 52 ' est plus forte dans la couche 58 que dans le fluide environnant Par suite de cette plus forte convergence, vu dans la direction du faisceau de rayon- nement, le foyer du faisceau 52 ' à l'endroit du dispositif partiel 56 se trouve devant la surface 4, alors qu'à l'en- droit du dispositif partiel 55, le foyer du faisceau 52 se trouve derrière la surface 4 La couche 58 peut être obtenue par application d'une plaque en verre à l'endroit du dispo- sitif partiel 56, qui est fixé à l'aide de colle transparen- te au rayonnement. Le dispositif selon les figures 8 à 10 peut être réali- sé d'une façon simple On part d 'un corps semiconducteur 2 présentant un substrat 3 de type n D'une façon générale, on y applique l'oxyde 57, après que le-corps semiconducteur ait été muni d'accepteurs à l'endroit de l'oxyde 57 pour former des régions d'interruption de canal enterrées 59 Les régions délimitées latéralement par de l'oxyde épais 57 sont munies d'une couche 7 en matériau isolant transparent au rayonnement, par exemple une couche d'oxyde mince Ensuite, on y applique l'électrode de porte 9 Une implantation d'ions est effec- tuée à l'aide de cette électrode 9 et de l'oxyde 57, comme masque, suivie d'un traitement thermique, le tout de façon à former les régions de type N 5 et 8 Les trous de contact 11 et la métallisation 10 sont ensuite appliqués de-façon connue Finalement, une couche 58 en matériau transparent au rayonnement de l'épaisseur requise est appliquée à l'en- droit du dispositif partiel 56 sur les éléments partiels sensibles au rayonnement 5 Au besoin, le dispositif est 24 2509531 protégé contre'le rayonnement incident à l'endroit des ré- * gions 8, par exemple par application d'une métallisation. La figure 11 montre une vue en plan d'un dispositif semiconducteur 60 à utiliser dans une autre forme de réali- sation du dispositif conforme à l'invention Pour la focali- sation d'un faisceau astigmatique, les éléments partiels de deux éléments sensibles à rayonnement sont entrelacés Un dispositif servant à la focalisation d'un faisceau astigma- tique est décrit dans le brevet allemand N 2 501 124 Le faisceau auxiliaire déduit du faisceau à focaliser est rendu astigmatique_à'l'aide d'une lentille cylindrique Lorsqu'il n'est pas focalisé, le faisceau auxiliaire atteint la surfa- ce suivant une configuration plus ou moins elliptique, comme l'indique la figure 11 à l'aide d'une ligne pointillée 67. Le grand axe de l'ellipse s'étend dans l'une des deux direc- tions perpendiculaires entre elles suivant la position du dispositif semiconducteur dans le faisceau (devant ou derriè- re le point o la section de faisceau est minimale et ou la tache de lumière est pratiquement circulaire). Le dispositif semiconducteur selon la figure 11 compor- te plusieurs éléments partiels horizontaux 65 sensibles au rayonnement etplusieurs éléments partiels verticaux 75 sen- sibles au rayonnement Les éléments partiels horizontaux 65 qui sont réunis en plusieurs groupes présentent par groupe des zones d'évacuation communes 68, indiquées à l'aide de lignes pointillées de la figure 11 Comme il est indiqué schématiquement, les zones d'évacuation sont connectées à des conducteurs de contact 62 qui assurent, d'une façon iden- tique à celle décrite à l'aide des figures 3 et 4, la conne- xion des zones d'évacuation par l'intermédiaire de détecteurs à une unité de détection La barrière entre les éléments partiels sensibles au rayonnement 65 et les zones d'évacua- tion 68 est réglable à l'aide d'électrodes de porte 69. D'une façon aalogue, les divers groupes d'éléments par- tiels verticaux 75 sensibles au rayonnement présentent des zones d'évacuation communes 78, qui sont connectées à des 2509531 conducteurs de contact 72, les barrières prévues dans les trajets de courant entre les éléments partiels et les zones d'évacuation étant réglées à l'aide d'électrodes de porte 79. Dans l'exemple de la figure 11, le faisceau auxiliaire atteint la surface du corps semiconducteur selon une confi- guration elliptique représentée à l'aide d'une ligne poin- tillée 67 Le grand axe de l'ellipse s'étend à peu près pa- rallèlement aux éléments partiels horizontaux 65 Cela im- plique que, comparativement, dans le cas de rayonnement inci- dent, les éléments partiels 65 sont atteints sur une plus grande surface par ce rayonnement que les éléments partiels verticaux 75 Ainsi, une zone d'évacuation 68 couplée aux éléments partiels horizontaux active la première unité de détection par l'intermédiaire du conducteur de contact 62 et des autres parties du détecteur. Pour un tel dispositif, il n'est pas absolument néces- saire que les éléments partiels 65, 75 se situent perpendicu- lairement entre eux Même lorsqu'ils sont disposés de façon à former un angle aigu ou obtus et que la surface est attein- te selon une configuration elliptique, dans l'un des deux éléments sensibles au rayonnement entrelacés, la quantité de charge engendrée par le rayonnement provoque la formation d'un signal de détection. D'une façon analogue à celle décrite à l'aide de la fi- gure 7, les signaux reçus par les unités de détection cor- respondant aux éléments partiels horizontaux et verticaux sont utilisés pour le réglage d'une position de la lentille de façon que la réponse des deux éléments sensibles au rayon- nement s'effectue pratiquement simultanément Ainsi, la foca- lisation obtenue est maximale Ce cas se présente lorsqu'un faisceau auxiliaire atteint la surface suivant une configu- ration pratiquement circulaire Dans ce cas, les quantités de charge engendrée par unité de temps sous l'effet du rayon- nement incident dans les éléments partiels 65 et 75 sont égales. Il en est de même pour le dispositif semiconducteur, dont une vue en planest représentée sur la figure 12 La surface de ce corps semiconducteur présente, ici aussi, plu- sieurs éléments partiels sensibles au rayonnement 65, 75, qui sont appliqués perpendiculairement entre eux, deux élé- ments partiels horizontaux 75 appartenant-toujours à une zone d'évacuation commune 68 située entre les éléments partiels De même, deux éléments partiels verticaux 75 correspon- dent toujours à une zone d'évacuation commune 78 située entre les éléments partiels 75 Les zones d'évacuation 68, 78 cor- respondant aux éléments partiels horizontaux et verticaux sont interconnectés à l'aide de conducteurs-de contact 62, 72, qui sont indiqués en pointillées sur'la figure 12 Les conducteurs de contact 62, 72 sont reliés par l'intermédiaire de trous de contect 6-1, 71 à des zones d'évacuation 68, 78, sur la figure 12, les lignes en traits mixtes, qui sont con- nectées par l'intermédiaire de barrières contenant des tra- jets de courant entre deux éléments partiels 65, 75 C'est ainsi que par suite de la charge engendrée sous l'effet du rayonnement incident dans les éléments partiels 65 représen- tés de façon horizontale sur la figure 12, le potentiel mesuré à l'endroit des éléments partiels 65 atteint une va- leur qui est égale à celle établie à l'aide de-l'électrode de porte 69 entre les éléments partiels 65 et les zones d'évacuation Ainsi, dans le cas d'un rayonnement continu, un courant d'électrons circule entre les éléments partiels et la zone d'évacuation 68 D'une façon analogue, un courant d'électrons peut circuler entre les éléments par- tiels 75 et la zone d'évacuation 78 lorsque le potentiel mesuré dans les éléments partiels verticaux 75 dépasse, par suite de la charge engendrée par rayonnement, le potentiel établi à l'aide de l'électrode de porte 69 entre les élé- ments partiels 75 et la zone d'évacuation 78 Les électrodes de porte 69, 79 sont séparées par une couche isolante des conducteurs de contact sousjacents 62, 72, alors que la métallisation de ces électrodes s'étend non seulement entre les éléments partiels 65, 75, et les régions d'évacuation 27 2509531 correspondantes 68, 78, mais protègent simultanément le corps semiconducteur du rayonnement incident aux endroits situés à l'extérieur des éléments partiels Cette disposition empê- che la formation de charge sous l'effet du rayonnement inci- dent à des endroits non désirés, notamment à l'endroit des régions d'évacuation 68, 78 Dans le dispositif selon la fi- gure 11, la métallisation des électrodes de porte 68,79 rem- plit une telle fonction du fait que les zones d'évacuation 68, 78 sont entièrement recouvertes. Dans l'exemple de la figure 12, le faisceau incident atteint la surface du dispositif semiconducteur 60 suivant- l'ellipse 77 dont le grand axe s'étend pratiquement parallè- lement aux éléments partiels verticaux Dans les éléments , le potentiel atteint en premier une valeur égale à celle mesurée au-dessous de l'électrode de porte 79 sous l'effet rayonnement incident De ce fait, un détecteur et ensuite une unité de détection est activé en premier par l'intermé- diaire du conducteur de contact 72; les signaux de sortie de cette unité permettent d'établir à nouveau la focalisa- tion requise. Dans le dispositif semiconducteur 122 de la figure 13, les éléments partiels sensibles au rayonnement sont consti- tués par des jonctions pn 124 comprises entre les régions de type N 125 et les régions de type p 126 formées dans un substrat de type p à valeur ohmique élevée 123 Lors de l'utilisation, les jonctions pn sont polarisées en sens in- verse; elles présentent une certaine capacité qui est indi- quée sur la figure 15 par les condensateurs 105. La surface du corps semiconducteur 122 est recouverte d'une couche isolante transparente au rayonnement 107 Sur cette couche se trouve une piste de connexion 128 qui est commune à plusieurs zones de type p 125 et qui assure, par l'intermédiaire de trous de contact 127, la connexion entre les régions de type p 126 et le pale négatif d'une source continue 125 d'une tension de 2 volts Les régions de type n 125 sont connectées chacune par l'intermédiaire d'une 28 2509531 piste métallique 117 aux émetteurs de transistors npn 112 présentant des régions de collecteur 118, des régions de base 119 et des régions d'émetteur 120 Les régions de base 119 sont connectées par l'intermédiaire de trous de contact 121 à une ligne de commande commune 135 sur laquelle apparaît, en fonctionnement, un signal de commande d'une unité de détection 130, qui s'obtient de façon analogue à celle de l'exemple des figures 3 à 5. Une ligne de commande permet de porter les bases des transistors 112 à une tension de référence déterminée, par exemple au potentiel de la masse Les régions de type N 125 acquièrent un potentiel d'environ -0,7 V par l'intermédiaire des émetteurs 120 Les régions de type p 126 sont connectées au pôle négatif de la source continue 25 De ce fait, la jonction pn 124 est bloquée; la tension-de blocage est d'environ 1,3 V. Lorsqu'en l'absence de rayonnement incident sur les élé- ments partiels constitués par les condensateurs 105, (les jonctions pn 124) la tension des bases est portée à environ -1 volt à l'aide de la ligne de commande 135, les zones n et, par conséquent également les régions d'émetteur 120 gardant une -tension d'environ -0 ( 7 volt Les jonctions-. base-émetteur des transistors 112 sont alors bloquées. En présénce de rayonnement incident, des porteurs de. charge sont engendrés des deux côtés des jonctions pn 124. Du fait que les jonctions pn sont bloquées, il se produit auxdites jonctions des champs électriques s'étendant à partir des régions N 125 vers les régions p 126 Des trous formés dans un élément partiel sensible au rayonnement sont évacués sous l'influence du champ électrique formé par l'intermé- diaire de la région de type p 126 et de la piste de connexion 128, vers le pôle négatif de la source continue 25 ou bien, ils sont recombinés dans la région p 126 avec les électrons fournis par la source continue 25. Les électrons formés sous l'effet du rayonnement inci- dent sont évacués par le même champ électrique vers les zones n 125 De ce fait, dans ces zones n, la quantité de charge négative augmente et le potentiel dans l'un des éléments partiels diminue jusqu'à -1,7 volt par exemple La tension de conduction dans la jonction émetteur-base du transistor correspondant 112 suffit ainsi pour évacuer la charge additionnelle engendrée par le rayonnement incident comme courant d'électronis par l'intermédiaire du transistor vers la région de collecteur 118 De ce fait, le transistor 112 est traver- sé par du courant Les régions de collecteur 118 sont connec- tées à la base du transistor 122 qui constitue, avec le con- ducteur de collecteur 131 et la résistance 113, un détecteur commun pour plusieurs éléments partiels 105 Dès qu'un pas- sage de courant suffisant est enregistré dans au moins l'un des transistors 112, ce détecteur délivre un signal par l'in- termédiaire du conducteur 134 à l'unité-de détection 130. Evidemment l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus C'est ainsi que les figures 16, 17 et 18 montrent un dispositif semiconducteur 1 à appliquer à une réalisation o chaque fois quatre éléments partiels sensi- bles au rayonnement 5 sont réunis en un groupe autour d'une zone d'évacuation commune 8 Des groupes de quatre éléments partiels et la zone d'évacuation correspondante sont réalisés dans un plus grand ensemble en forme de matrice dans le corps semiconducteur 2 Dans cet exemple, les électrodes de porte 9 font partie d'une configuration en forme de peigne 81 en silicium polycristallin, le tout de façon que, vu en plan, à l'endroit des zones d'évacuation 8, les électrodes de porte proprement dites sont pratiquement annulaires Dans chacun de ces anneaux se trouvent les trous de contact 11 à l'endroit des zones-d'évacuation 8, trous de contact 11 qui sont interconnectés à leur tour à l'aide d'un contact en forme de peigne 10, dont les dents se situent perpendicu- lairement à la configuration de silicium polycristallin en forme de peigne 81 Pour réaliser un bon contact, le sili- cium polycristallin est muni d'une couche de contact addi- tionnelle 82 en aluminium par exemple A cet effet, une fenêtre de contact 84 est ménagée dans la couche d'oxyde 83, qui sépare à d'autres endroits le silicium polycristallin 9, 81 lde la métallisation 10. Des dispositifs présentant un dispositif semiconducteur selon les figures 16 et 18 conviennent notamment au réglage de faisceaux atteignant la surface suivant une configuration pratiquement circulaire ou pour déterminer une surface Un tel dispositif fonctionne plus rapidement à mesure que la surface des éléments partiels est plus petite. Les valeurs de seuil du potentiel dans-les trajets de courant ne doivent pas être toujours les memes pour tous les éléments partiels Cela peut être atteint par réalisation de l'électrode de porte commune 5 en matériau de résistance, comme du silicium polycristallin, et application d'une chute de tension dans cette électrode Ainsi, il est possible d'attribuer, des facteurs de poids aux éléments partiels. Cela est réalisé d'une autre manière dans le dispositif, dont une vue en plan est représentée sur la figure 19 Deux élé- ments sensibles au rayonnement du genre décrit à l'aide des figures 3 et 5 sont réalisés et présentent des éléments par- tial de grandeur différente. Lorsque le réglage du faisceau sur la face de séparation des deux éléments est correcte, ceux-ci délivrent simultané- ment un signal Lorsque le faisceau atteint la surface de façon excentrique, l'un des deux éléments, notamment celui qui est atteint par le faisceau, délivre en premier un signal, la durée constituant une mesure de la grandeur du déplacement du faisceau. :De plus, le détecteur ne contient pas nécessairement qu'un transistor et qu'une résistance; plusieurs variations sont possibles dans le cadre de la présente invention pour détecter un courant entre au moins un élément partiel 5 et la zone d'évacuation 8 Ce n'est pas uniquement à l'endroit de l'élément sensible 52 ' que le dispositif semiconducteur des figures 8 à 10 peut être recouvert d'une plaquette Le 31- corps semiconducteur peut également être recouvert d'une plaque de verre qui est plus épaisse à l'endroit de l'élé- ment sensible à rayonnement 52 ' qu'à l'endroit de l'élément sensible à rayonnement 52 \ REVENDICATIONS 1 Dispositif permettant de détecter un rayonnement, muni d'un dispositif semiconducteur ( 1) comportant un corps semiconducteur ( 2) àumnesurfce ( 4) duquel est diposé au moinsiun élément sensible a arornemenpt uvant être exposé au rayonne ment ( 6,43 50,52,53) à détecter, élément sensible au rayonne- ment qui comporte des éléments partiels ( 5, 65, 75, 105) ser- vant à convertir le rayonnement détecté en une charge en- gendréer caractérisé en ce que les éléments partiels ( 5, 65, 75, 105) conviennent au stockage de la charge engendrée et que chacun d'eux est relié par l'intermédiaire d'un tra- jet de courant présentant une barrière, à un détecteur ( 8, 12, 13; 68, 78, 62, 72, 13; 131, 122, 113) qui est com- mun à au moins plusieurs éléments partiels ( 5, 65, 75, 105), de façon que les détecteurs communs ( 8, 12, 13; 68, 78, 62, 72, 13; 131, 122, 113) reçoivent un signal lorsque la quan- tité de charge engendrée stockée dans au moins l'un des éléments partiels ( 5, 65, 75, 105) dépasse un seuil fonc- tion de la barrière. 2 Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que le dispositif est muni d'un système optique ( 45, 46, 51) permettantde faire converger le faisceau de rayon- nement vers un plan de mise au point, une partie du rayon- nement pouvant être déviée vers au moins une partiecb la surface ( 4) de l'élément sensible au rayonnement. 3 Dispositif selon la revendicaton 1 ou 2, caracté- risé en ce que la valeur de seuil de la quantité de charge engendrée sous l'effet du rayonnement incident est réglable. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif semiconducteur ( 1) est muni d'une connexion ( 19),de rétablissement-permettant de rétablir une valeur de référence, le potentiel dans les éléments partiels ( 5, 65, 75, 105). Dispositif selon la-revendication 1, 3 ou 4, ser- vant à régler à une quantité constante d'énergie de rayonne- ment la superficie de la partie d'une surface frappée par un faisceau de rayonnement ( 41), caractérisé en ce que le dispositif comporte une unité de détection ( 30) pouvant délivrer un premier signal ( 35), afin de porter les éléments partiels ( 5, 65, 75, 105) à un état initial convenant au stockage des porteurs de charge engendrés par le rayonne- o 5 ment incident et pouvant délivrer à une unité de réglage ( 17) un &uxième signal de détection ( 34) provenant du dé- tecteur ou un signal ( 29) qui s'en déduit, cette dernière pouvant régler la forme du faisceau de rayonnement par l'in- termédiaire d'une unité ( 49) de commande de façon que l'in- tervalle de temps compris entre le premier signal ( 35) et le deuxième signal ( 34) de détection soit pratiquement constant. 6 Dispositif selon la revendication 1, 3 ou 4, ser- vant à régler l'énergie & rayonnement d'un faisceau de rayons ( 41) atteignant une face de superficie constante, caractérisé en ce que le dispositif comporte une unité de détection ( 30) pouvant délivrer un premier signal ( 35) afin de porter les éléments partiels ( 51, 65, 75, 105) à un état initial convenant au sotckage des porteurs de charge engen- drés par le rayonnement incident et pouvant délivrer à une unité de réglage ( 17) un deuxième signal ( 34) de détection provenant du détecteur ou un signal ( 29) qui s'en déduit,, qui est à même de régler par l'intermédiaire d'une unité de commande ( 49), l'énergie de rayonnement du faisceau de rayons de façon que l'intervalle de temps compris entre le premier signal ( 35) et le deuxième signal ( 34) de détection soit pratiquement constant. 7 Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le système optique ( 51) peut diviser un faisceau auxiliaire ( 50, 53) déduit du faisceau de rayons en deux faisceaux convergents ( 52, 54) atteignant chacun un corps semiconducteur ( 2) dont une surface ( 4) présente au moins un élément sensible au rayonnement, alors que, vu dans la direction du rayonnement, la surface ( 4) du corps semiconducteur ( 2) présentant un premier dément sensible au rayonnement se trouve devant le foyer (F 1) d'un faisceau convergent et la surface ( 4) du corps semiconduc- teur ( 2) présentant un deuxième élément sensible au rayon- nement se trouve derrière le foyer (F 2) de l'autre faisceau convergent. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé O 5 en ce ce que les deux faisceaux ( 52, 52 ') convergents peu- vent atteindre un seul corps semiconducteur, dont une sur- face ( 4) est munie d'au moins deux éléments semiconducteurs sensibles au rayonnement de façon que, vue dans la direc- tion du rayonnement, la surface ( 4) du corps semiconducteur lo ( 2), à l'endroit du premier élément semiconducteur sensible au rayonnement, se trouve devant le foyer d'un faisceau con- vergent et la surface ( 4)-du corps semiconducteur ( 2), à l'endroit du deuxième élément semiconducteur sensible au rayonnement, est recouverte d'une couche ( 58) en un matériau transparent au rayonnement, d'un indice de réfraction supé- rieur à celui du fluide dans lequel se trouve le corps se- miconducteur ( 2) et d'une épaisseur telle que le foyer de l'autre faisceau se trouve dans la couche ( 50) en matériau perméable au rayonnement par suite de la plus forte conver- gence dans ce matériau perméable au rayonnement. 9 Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 pour le réglage d'un faisceau astigmatique, caractérisé en ce que le dispositif semiconducteur contient au moins une paire d'éléments sensibles au rayonnement prévus à sa sur- face ( 4) et présentant des éléments partiels( région superficielle. 10 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les éléments partiels ( 65, 75) des deux éléments sensibles au rayonnement se situent perpendiculairement entre eux. il Dispositif selon l'une des revendications 7 à-10, caractérisé en ce qu'il contient une-unité de détection per- mettant de délivrer un premier signal afin de porter les éléments partiels à un état initial convenant au sotckage de la charge engendrée sous l'effet du rayonnement incident et permettant de délivrer à une unité de réglage un deuxième signal provenant du détecteur ou un signal qui s'en déduit, unité de réglage pouvant délivrer un signal de réglage pour le réglage du faisceau de rayonnement. 12 Dispositif selon au moins l'une des revendications 1 à 11, careisé en que la surface ( 4) du dispositif semiconducteur est munie de transistors à effet de champ, qui sont insérés dans es trajets de cournt ente plusieurs élmnts partiels (, 65, 75) et le decteur commun ( 8, 12,13; 68, 78 2, 72, 13) et dont les zones d'alimntation sont connectées chacune à un élémet partiel ( 5 65, 75) et les zones d'évacation au détecteur ( 8, 12, 13; 68, 7 62, 72,13), alors que les transistors à effet de chanmp présentent une con- nexicn d 3 prte comanune ( 9, 6 79) pour le réglage de la barrière. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le corps semiconducteur ( 2) contient une région superficielle ( 3) d'un premier type de conduction présen- tant plusieurs premières zones superficielles ( 5, 65, 75) d'un deuxième type de conduction, opposé au premier type de conduction, zones superficielles qui constituent les éléments partiels ( 5, 65, 75) des éléments sensibles au rayonnement et les zones d'alimentation des transistors à effet de champ et au moins une deuxième zone superficielle ( 8, 68, 78) quiconstitue une zone d'évacuation commune aux transistors à effet de champ, alors que la surface ( 4) si- tuée entre les premières zones superficielles ( 5, 65, 75) et la seconde zone superficielle ( 8, 68, 78) est recouverte d'une couche ( 7) de matériau isolant sur laquelle se trou- ve une électrode porte ( 9, 69, 79) commune aux transistors à effet de champ. 14 Dispositif selon la revendication 12 ou 13, carac- térisé en ce que l'électrode de porte ( 9) contient une cou- che de matériau résistif. Dispositif selon la revendication 13 pour autant qu'il est tributaire de la revendication 9 ou 10, caracté- risé en oe que les premières zones superficielles consti- tuent des éléments partiels ( 65) d'un élément sensible au rayonnement et sont appliqués entre les éléments partiels ( 75) de l'autre élément sensible au rayonnement de façon que, vues en plan, les zones superficielles ( 65, 75) sont en forme de bandes parallèles, alors que les zones super- ficielles ( 65) en forme de bandes parallèles d'un élément sensible au rayonnement forment un angle par rapport aux zones superficiles 575) en formede bandes parallèles de l'autre élément sensible au rayonnement. 16 Dispositif selon l'une des revendications i à il, caractérisé en ce que le corps semiconducteur présente à sa surface des transistors bipolaires ( 12) qui sont insérés entre les éléments partiels ( 105) et les détecteurs ( 131, 122, 113) et dont les émetteurs ( 120) sont connectés cha- cun à un élément partiel ( 105) et dont les collecteurs ( 118) sont connectés aux détecteurs ( 131, 122, 113) alors que les transistors ( 112) présentent-une connexion ( 135) de base commune. 17 Dispositif selon la revendication 12 ou 16, ca- ractérisé en ce que l'élément partiel ( 105) contient une jonction pn ( 124) dans le corps semiconducteur qui enferme entièrement une zone superficielle ( 125). 18 Dispositif semiconducteur à appliquer à un dispo- sitif selon l'une des revendications 1 à 12, muni d'un corps semiconducteur ( 2), dont une surface ( 4) présente au moins un élément sensible au rayonnement muni d'éléments partiels ( 5, 65, 75) pour la conversion du rayonnement en charge en- gendrée, caractérisé en ce que les éléments partiels ( 5, 65, ) conviennent au stockage de la charge engendrée et cha- que élément partiel est connecté à une zone d'alimentation d'un transistor à effet de champ réalisé à la surface ( 4) du corps semiconducteur ( 2), au moins plusieurs transis- tors à effet de champ étant munis d'électrodes ( 9, 69, 79) de porte interconnectées pour le réglage de la barrière commune entre les zones d'alimentation et les zones d'éva- cuation ( 8, 68, 78) des transistors à effet de champ, zones d'évacuation ( 8 e 68, 78) qui sont interconnectées et pré- sentent une connexion commune qui peut faire partiq d'un détecteur. 19 Dispositif semiconducteur selon la revendication 18, caractérisé en ce que les transistors à effet de champ présentant une électrode ( 9, 69, 79) de porte commune sont munis d'une zone d'évacuation commune ( 8, 68, 78). os 20 Dispositif semiconducteur selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que le corps semiconducteur ( 2) est muni à sa surface ( 4) d'une région superficielle ( 3) d'un premier type de conduction muni de plusieurs premières zones superficielles ( 5, 65, 75) séparées d'un deuxième ty- pe de conduction, qui est opposé au premier type de conduc- tion, zones superficielles ( 5 65, 75) qui constituent si- multanément des éléments partiels de l'élément sensible au rayonnement et des zones d'alimentation pour les transis- tors à effet de champ et d'au moins une deuxième zone su- perficielle ( 8, 68,78) du deuxième type de conduction qui constitue la zone d'évacuation d'au moins plusieurs transis- tors à effet de champ, alors que la surface ( 4) du corps se- miconducteur ( 2) entre la première zone superficielle ( 5, , 75) et la deuxième zone superficielle ( 8, 68, 78) est munie d'une couche diélectrique ( 7 > sur laquelle est appli- quée une électrode ( 9, 69, 79) de porte commune pour les transistors à effet de champ. 21 Dispositif semiconducteur selon la revendication , caractérisé en ce que l'électrode ( 9) de porte contient du matériau résistif. 22 Dispositif semiconducteur selon l'une des reven- dications 18 à 20 pour autant qu'il est tributaire de la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif sem io conducteur ( 1) présente à sa surface ( 4) au moins une paire d'éléments sensibles au rayonnement, les premières zones superficielles ( 65, 75) correspondant à chacun des deux élé- ments de la paire constituant, vus en plan, des groupes de zones pratiquement en forme de bandes parallèles se croi- sant perpendiculairement. 23 Dispositif semiconducteur à appliquer à un dispo- sitif selon la revendication 16, muni d'un corps semicon- ducteur ( 2) présentant à une surface ( 4) au moins un élément sensible au rayonnement muni d'élé 1 ments partiels ( 105) pour la conversion du rayonnement en charge engendrée, caracté- risé en ce que les éléments partiels ( 105) conviennent au stockage de la charge engendrée et chaque élé 6 ment partiel ( 105) est connecté à l'émetteur ( 120) d'un transistor ( 112) réalisé à la surface ( 4) du corps semiconducteur ( 2), au moins plusieurs transistors étant munis de bases ( 119) in- terconnectées pour le réglage d'une barrière dans le trajet du courant entre le collecteur ( 118) et l'émetteur ( 120) du transistor, les colllecteurs ( 118) étant interconnectés à l'aide d'un conducteur ( 131) de contact commun qui peut faire partie'd'un détecteur. 24 Dispositif semiconducteur selon la revendication 23, caractérisé ence que les transistors sont munis de ba- ses ( 119) interconnectées et d'une région de collecteur ( 118) commune. Dispositif semiconducteur selon au moins l'une des revendications 18 à 20, 23 ou 24, caractérisé en ceque le corps semiconducteur ( 2) contient au moins deux éléments sensibles au rayonement, la-surface ( 4) semiconductrice étant recouverte, au moins à l'endroit de l'un des éléments sensibles au rayonnement, d'une couche ( 58) en matériau transparent au rayonnement.