FR2555814A1 - Composant semi-conducteur fonctionnant comme un transistor bipolaire destine a un circuit imprime - Google Patents

Abstract

A.COMPOSANT SEMI-CONDUCTEUR FONCTIONNANT COMME UN TRANSISTOR BIPOLAIRE DESTINE A UN CIRCUIT IMPRIME. B.DISPOSITIF AYANT UNE REGION D'EMETTEUR 11, UNE REGION DE COLLECTEUR 12 ET UNE TROISIEME REGION 13 DANS LAQUELLE EST FORMEE UNE BASE VIRTUELLE 18. C.L'INVENTION CONCERNE LA TECHNIQUE DES SEMI-CONDUCTEURS.

Description

" Composant semi -conducteur fonctionnant comme un

Transistor bipolaire destiné a. un circuit imprimé."

La présente invention concerne un compo-

sant semi-conducteur et notamment un composant semi-

conducteur fonctionnant comme un transistor bipolaire des-

tiné à un circuit intégré.

Pour simplifier la fabrication et le schéma de câblage d'un transistor bipolaire comme élément d'un circuit intégré semi-conducteur, il est souhaitable

d'avoir un transistor bipolaire de structure dite laté-

rale dans laquelle les différentes régions telles que l'émetteur, la base et le collecteur se trouvent sur la

meme surface. Toutefois un transistor bipolaire a struc-

ture latérale présente l'inconvénient d'avoir un coeffi-

cient d'amplification de courant e qui est généralement faible.

Par ailleurs comme un composant semi-

conducteur formé d'un compose semi-conducteur tel que

GaAs ou analogue a une vitesse de fonctionnement plus éle-

vée, il est très souhaitable de réaliser un circuit inté-

gré avec un tel semi-conducteur. Dans le circuit intégré à semiconducteur de ce type, comme celui représenté par exemple à la figure 1, on a sur un composé semi-isolant semi-conducteur 1, une région de canal 2 par exemple de type n dans laquelle est formée une région de porte 3 par exemple de type p par diffusion sélective ou procédé analogue pour réaliser une jonction de porte JG entre ces deux régions; on a également une région de source 4 par

exemple de type n et une région de drain 5 de type n for-

mées sélectivement sur le composé semi-conducteur 1, des deux côtés de la région de canal 2 de type n; on a ainsi un transistor à effet de champ à. jonction (appelé ci-après

simplement "transistor 3-FET") comme élément de circuit.

Toutefois, cet élément de circuit a l'inconvénient d'avoir une tension de seuil qui est difficile à régler car cette tension de seuil dépend de la profondeur de diffusion de

la région de porte 3.

La présente invention a pour but de créer un dispositif semi-conducteur perfectionné remédiant aux inconvénients des dispositifs semi-conducteurs de l'art antérieur, notamment un dispositif semi-conducteur à

structure latérale susceptible de fonctionner comme tran-

sistor bipolaire avec un coefficient d'amplification de courant, important et un meilleur fonctionnement à

vitesse élevée.

L'invention a également pour but de créer

un dispositif semi-conducteur applicable à un circuit im-

primé réalisé par exemple à partir d'un composé semi-

conducteur qui peut être fabriqué par le même procédé de fabrication que celui d'un transistor à effet de champ de type à jonction, sans augmenter notablement le nombre

d'opérations de travail.

L'invention a également pour but de créer un dispositif semi-conducteur ayant une première région d'un premier type de conductivité qui devient la région

d'émetteur et une seconde région du même type de conducti-

vité qui devient la région de collecteur, ces deux régions étant réalisées sur un semi-conducteur semi-isolant en étant séparées d'une distance prédéterminée, ainsi qu'une troisième région d'un autre type de conductivité formée sur le semi-conducteur entre la première et la seconde région, puis on applique une tension de polarisation, directe entre la première et la seconde région de façon

que les porteurs majoritaires soient injectés de la troi-

sième région dans la région semi-conductrice semi-isolante en-dessous de la troisième région pour former une région de base virtuelle en-dessous de la troisième région pour que le dispositif semi-conducteur fonctionne comme un

transistor bipolaire.

L'invention a également pour but de créer

un dispositif semi-conducteur analogue au dispositif semi-

conducteur mentionné ci-dessus et dans lequel on forme une région pour supprimer l'injection des porteurs à la

surface du semi-conducteur semi-isolant entre la troi-

sième et la première région ci-dessus et entre la troi-

sième et la seconde région pour éviter un courant de base nul, pour que le dispositif semi-conducteur corresponde à une structure latérale, mais puisse fonctionner avec

l'efficacité d'un transistor bipolaire.

A cet effet, l'invention concerne un dis-

positif semi-conducteur composé d'un semi-conducteur semi-

isolant, une première région d'un premier type de conduc-

tivité qui devient une région d'émetteur, une seconde région de conductivité de premier type qui devient une région de collecteur, la première et la seconde région étant réalisées sur le semi-conducteur semiisolant en

étant séparées d'une distance prédéterminée et une troi-

sième région d'un second type de conductivité réalisée sur le semiconducteur entre la première et la seconde

région, une tension de polarisation directe étant appli-

quée entre la troisième et la première région de façon à former une région de base virtuelle dans une partie du semi-conducteur semi-isolant en-dessous de la troisième

région par des porteurs majoritaires injectés de la troi-

sième région, le dispositif semi-conducteur fonctionnant

comme un transistor bipolaire.

Suivant une autre caractéristique, l'inven-

tion concerne un dispositif semi-conducteur comportant un semi-conducteur semi-isolant, une première région d'un premier type de conductivité qui devient une région

d'émetteur, une seconde région du premier type de conduc-

tivité qui devient une région de collecteur, la premiere et la seconde région étant formées sur le semi-conducteur

semi-isolant en étant séparées d'une distance prédétermi-

née et une troisième région formée par une couche épita-

xiale d'un second type de conductivité, réalisée sélecti-

vement sur le semi-conducteur entre la première et la seconde région, une tension de polarisation directe étant appliquée entre la troisième et la première région pour former une région de base virtuelle dans une partie du

semi-conducteur a caractéristique de semi-isolation, en-

dessous de la troisième région, par les porteurs majori-

taires injectés à partir de la troisième région, le dispo-

sitif semi-conducteur fonctionnant ainsi comme un transis-

tor bipolaire.

La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale d'un dispositif semi-conducteur selon l'art antérieur,

servant à expliquer la présente invention.

- les figures 2 à 4 sont des vues en coupe transversale, respectives de différents modes de

réalisation de dispositifs semi-conducteurs selon l'in-

vention. - les figures 5 à 7 sont des vues en coupe transversale, respectives des différents modes de

réalisation des dispositifs semi-conducteurs selon l'in-

vention ayant une région évitant un courant de base réactif et, - les figures 8 à 11 sont des vues en coupe transversale, respectives montrant un exemple de

Z555814

procédé de fabrication pour réaliser le dispositif semi-

conducteur selon la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION

PREFERENTIELS:

La présente invention sera explicitée ci-

après en se référant à la figure 2 et aux figures suivan-

tes.

Un premier mode de réalisation du dispo-

sitif semi-conducteur selon la présente invention sera décrit en référence à la figure 1. Selon la figure 2, la référence numérique 10 désigne un support formé d'un composé III-V semi-isolant semi-conducteur (par exemple GaAs) ayant essentiellement une concentration de porteurs de faible courant et une résistance élevée (106jL *cm) ou couche semi- conductrice. En regard de l'une des faces principales 10a de la couche semi-conductrice 10, on a réalisé à plat une première et une seconde région 11, 12 par exemple de type n, ayant une concentration en impureté

élevée et qui deviennent respectivement la région d'émet-

teur et la région de collecteur; ces régions sont par exemple réalisées par la technique d'implantation ionique, et sont séparées d'une distance prédéterminée; ces régions ont une profondeur prédéterminée par rapport à la surface principale O10a. Entre cette première et cette seconde région 10 et 11, on a réalisé une troisième région 13 par exemple de type p ayant une concentration en impureté, élevée avec un intervalle par exemple égal à

1 micron, réalisé par la technique de l'implantation ioni-

que, la technique de la diffusion ou analogue. Dans ces conditions, la troisième région 13 est telle qu'elle est en regard de la surface principale lOa vers laquelle sont tournées la première et la seconde région 11 et 12 et elle est prévue à plat et parallèlement à ces régions;

la profondeur de la troisième région 13 est choisie infé-

rieure à celle de la première et de la seconde région 11 o

et 12 par exemple de l'ordre de 1000 A. Puis, on vapo-

rise par exemple Ni/Au-Ce/Au sur la première et la seconde région 11 et 12 pour former des contacts ohmiques qui deviennent les électrodes d'émetteur et de collecteur 14 et 15. De plus, on vaporise Ti/Pt/Au sur la troisième

région 13 pour former une électrode de base 16. Les réfé-

rences E, C et B désignent respectivement les bornes

correspondant à l'émetteur, au collecteur et à la base.

Puis, on applique une tension de polari-

sation directe entre la première et la troisième région 11 et 13 tout en appliquant une tension de polarisation

inverse entre la troisième et la seconde région 13 et 12.

Puis, on injecte les trous comme porteurs majoritaires

de la troisième région 13 dans une région de forte résis-

tance 17 définie dans le semi-conducteur semi-isolant 10

entre la première et la seconde région 11 et 12 et en-

dessous de la troisième région 13 de façon à y définir

une région de base virtuelle 18. Puis, on favorise l'in-

jection des électrons comme porteurs majoritaires dans la première région 11 et on les applique à travers la

région de base virtuelle 18 dans la troisième région 13.

Le dispositif semi-conducteur fonctionne ainsi comme un transistor bipolaire de type n-p-n ayant une structure latérale. Cette région de base virtuelle 18 est - essentiellement générée dans la partie dans laquelle les porteurs de la première et de la seconde région 11 et 12 sont injectés efficacement dans la région 17 à savoir la

partie en-dessous de la troisième région 13.

Alors que dans l'exemple représenté à la figure 2, les régions 11 à 13 sont situées respectivement à plat en étant séparées d'une distance prédéterminée, il est possible, comme représenté à la figure 3, de réaliser la troisième région 13 pour enjamber la première et la seconde région 11 et 12. Dans ce cas, on a avantage à 7' réduire la largeur de la base virtuelle Wb qui correspond à la distance entre la première et la seconde région ll et 12. A la figure 3, les éléments qui correspondent à ceux de la figure 2 portent les mêmes références et leur

description ne sera pas reprise.

Alors que dans les modes de réalisation

ci-dessus, les première-troisième région 11 à 13 sont for-

mées par la technique d'implantation ionique ou la techni-

que de diffusion, on peut également les réaliser par la technique des alliages comme le montre la figure 4. En variante, pour que la profondeur de la première et de la seconde région 11 et 12 soit plus importante que celle de

la troisième région 13, il est possible que comme repré-

senté à la figure 4, on réalise respectivement des parties

concaves 19 et 20 à la surface lOa du support 10 à l'en-

droit o l'on veut former la première et la seconde région 11 et 12, puis on forme la première et la seconde région 11 et 12 dans ces parties concaves 19 et 20 selon la technique des alliages, la technique de diffusion, la

technique d'implantation ionique ou autres.

Dans les dispositifs semi-conducteurs selon l'invention, tels qu'ils sont décrits ci-dessus, comme le dispositif semi-conducteur est réalisé avec une structure latérale dans laquelle les régions respectives 11 à 13 sont disposées à plat, il est facile de former leurs électrodes et d'en sortir les câbles, ce qui es*t avantageux pour la réalisation d'un circuit intégré. En outre comme les régions respectives 11, 12 et 13 peuvent être réalisées par le même procédé que celui ayant abouti aux régions 4, 5 et 3 dans le transistor 3-FET décrit en relation avec par exemple la figure 1, il est possible de fabriquer le dispositif semi-conducteur sans opérations de travail supplémentaires. Cela est très avantageux pour

son application aux circuits intégrés.

Bien que le dispositif semi-conducteur selon la présente invention ait une structure latérale comme cela a été indiqué ci-dessus, il a l'avantage

d'avoir un coefficient d'amplification de courant P amé-

lioré. De façon plus détaillée, selon la présente inven-

tion décrite ci-dessus, comme la région de base c'est-à-

dire le chemin de courant formé par l'injection de por-

teurs, est réalisée dans la région semi-isolante à l'ex-

ception de la troisième région 13 ayant une forte concen-

tration en impureté c'est-à-dire la région 17 à faible concentration en impureté, la longueur de diffusion des porteurs injectés est extrêmement grande et ainsi les porteurs injectés sont difficilement influencés par la

partie de la surface du semi-conducteur à taux de recom-

binaison important. En outre, les porteurs injectés ne

passent pas à travers la troisième région 13 mais à tra-

vers la partie de la région semi-isolante 17 dont la barrière de potentiel est faible et plate et qui est difficilement affectée par la tension de collecteur; ainsi, ce dispositif semi-conducteur fonctionne comme un transistor bipolaire ayant un coefficient d'amplification

de courant élevé.

En particulier lorsque le dispositif semi-

conducteur selon l'invention est un semi-conducteur com-

posé, il est possible d'obtenir un dispositif semi-conduc-

teur qui présente des caractéristiques de fonctionnement

à grande vitesse, améliorées.

Comme la région de base, essentielle est

formée dans le semi-conducteur semi-isolant, la caracté-

ristique ci-dessus est influencée légèrement par la pro-

fondeur de la troisième région 13, la dispersion de la caractéristique ou analogues. Il est ainsi possible de fabriquer facilement un dispositif semi-conducteur ayant

une caractéristique stable et uniforme.

Comme la première et la seconde région 11 et 12 sont symétriques par rapport à la troisième région 13, il est possible de réaliser un transistor dont

l'émetteur et le collecteur sont symétriques.

En se reportant à la figure 5, on décrira un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel les régions pour la suppression de l'injection des porteurs sont formées à la surface d'un support semi-conducteur semiisolant entre la troisième et la première région et

entre la troisième et la seconde région.

A la figure 5, la surface principale lOa du support ou couche semiisolante 10, à l'endroit entre la troisième région 13 et la première région 11 et entre la troisième région 13 et la seconde région 12, on a formé une région 19 qui supprime l'injection des porteurs de chaque région de façon à présenter une profondeur plus faible que celle de la première et de la seconde région

il et 12.

Sur la face principale l0a du support ou couche semi-conducteur 10, on a formé de façon extensible les régions 19 pour qu'elles soient en travers des parties qui- sont au moins opposées l'une à 1' autre à savoir en regard l'une de l'autre entre la région 13 et la région 11 et entre la région 13 et la région 12. Ainsi, par exemple

comme représenté à la figure 5, les régions 19 sont réali-

sées de façon que les parties en contact avec les régions respectives 11, 13 et celles 13, 12 aient une implantation ionique sélective avec des ions de bore B et des protons H+ qui sont alors isolés ou encore on enlève des parties par corrosion sélective ou encore on forme des parties

concaves par corrosion sélective en noyant avec un semi-

conducteur ALGaAs, par exemple, qui a un intervalle d'énergie important par comparaison avec le semi-conducteur

GaAs 10, en utilisant la technique de la croissance épi-

taxiale sélective.

Dans le dispositif semi-conducteur ayant une telle structure, si l'on applique une tension de polarisation directe entre la première et la troisième région 11 et 13 et une tension de polarisation inverse entre la troisième et la seconde région 13 et 12, alors les trous qui constituent les porteurs majoritaires de la troisième région 13 sont injectés dans la région de forte résistance 17 constituée par un semi-conducteur semiisolant 10 entire la première et la seconde région 11 et 12 et en-dessous de la troisième région 13 là o l'on

a généré la région de base virtuelle 18. Ainsi, l'injec-

tion des électrons comme porteurs majoritaires à partir de la première région 11 est favorisée et les électrons passant alors à travers la région de base virtuelle 18

dans la troisième région 13; le dispositif semi-conduc-

teur selon ce mode de réalisation fonctionne ainsi comme

un transistor bipolaire de type n-p-n à structure laté-

rale. Dans ces conditions, comme du côté de la

surface de la région 17 on a réalisé les couches d'isola-

tion ou régions 19 ayant un intervalle d'énergie impor-

tant par comparaison avec la région 17, régions dans les-

quelles il n'y a pas d'injection de porteurs ou dans les-

quelles l'injection est difficile, il n'y a pas de région de base virtuelle 18 de ce côté de la surface mais elle se trouve dans la partie en-dessous de la troisième région 13 par laquelle la première et la seconde région

11 et 12 s'opposent l'une à l'autre.

Alors que dans le mode de réalisation de la figure 5, les première, second et troisième région 11 à 13 sont formées sélectivement dans la face de la

couche semi-conductrice semi-isolante ou support semi-

conducteur GaAs 10 c'est-à-dire une face principale lOa

et qu'il y a en outre la région de suppression d'injec-

tion 19, on peut également envisager la version suivante.

Comme représenté à la figure 6, on développe par crois-

sance épitaxiale une couche semi-conductrice A GaAs 20 par exemple de type p qui constitue la troisième région 13 sur la couche ou support semiconducteur GaAs 10. Puis on forme sélectivement la première et la seconde région 11 et 12 de façon qu'elles s'étendent dans le sens de l'épaisseur de la couche 20 et qu'elles aient une profon- deur allant de la surface de la couche 20 à la couche ou support semi-conducteur semi-isolant 10, par implantation ionique par diffusion ou procédé analogue. De même en entourant les bords périphériques des surfaces de ces régions 11 et 12, on forme les couches isolantes avec une profondeur coupant la couche 20 par implantation d'ions de bore B+, de protons H ou analogues pour former

la région de suppression d'injection 19.

En variante comme représenté à la figure 7, on fait une croissance épitaxiale sur le support ou couche semi-conducteur semi-isolant 10 comme couche 21

analogue Ai GaAs avec une caractéristique de semi-isola-

tion dont l'intervalle d'énergie est supérieur à celui de la couche 10. Puis, on réalise sélectivement la première, la seconde et la troisième couche 11-13 et on forme les

régions de suppression d'injection 19 à l'aide de la cou-

che ALGaAs 21. Dans ce cas, comme la surface limite ou jonction entre la couche ou support semi-conducteur GaAs et la couche semi-conductrice épitaxiale AtGaAs 21 est formée comme surface continue et nette sur le plan de la cristallographie, on peut éviter l'augmentation de la

recombinaison des porteurs à la surface limite.

Aux figures 6 et 7, les éléments qui cor-

respondent à ceux de la figure 5 portent les mêmes réfé-

rences et leur description détaillée ne sera pas reprise.

Alors que dans les exemples ci-dessus

selon les figures 5 à 7, la première, seconde et troi-

sième région 11-13 sont formées par implantation ionique

ou par diffusion, on peut également les réaliser en uti-

lisant un procédé par alliages. En variante, pour que la profondeur essentielle de la première et de la seconde région 11 et 12 soit plus importante que celle de la région 13, on forme respectivement les parties concaves

aux endroits de la couche 10jlàjo on veut former la pre-

mière et la seconde région 11 et 12 et lào sont formées respectivement la première et la seconde région 11 et 12 dans les parties concaves par le procédé par alliage, le

procédé par diffusion, le procédé par implantation ioni-

que ou analogues.

Comme le dispositif semi-conducteur selon la présente invention est réalisé sous forme de structure latérale dans laquelle les regions respectives 11 à 13

sont disposees a plat, il est facile de former les électro-

des et de sortir des conducteurs, ce qui est intéressant pour la réalisation d'un circuit intégré. De plus comme les régions respectives 11, 12 et 13 peuvent être formees par le même procédé que celui ayant abouti aux régions respectives 4, 5 et 3 dans le transistor 3-FET décrit en relation avec par exemple la figure 1, il est possible de fabriquer le dispositif semi-conducteur sans opérations

supplémentaires. Cela est très avantageux pour l'applica-

tion de l'invention aux circuits intégrés.

Bien que le dispositif semi-conducteur selon l'invention soit formé d'une structure latérale

comme indiqué ci-dessus, on a l'avantage-de pouvoir aug-

menter son coefficient d'amplification de courant De façon plus précise, selon l'invention telle que décrite ci-dessus, puisque la région de base essentielle à savoir le chemin de courant formé par injection de porteurs, est réalisée dans la région semi-conductrice à l'exception de la troisième région 13 ayant une forte concentration en impureté c'est-à- dire la région 17 à faible concentration en impureté, on a une longueur de diffusion extrêmement grande pour les porteurs injectés; en particulier dans les modes de réalisation de l'invention représentés aux figures 5 à 7, on a la région de suppression d'injection 19 à la surface du semi-conducteur pour former la région

de base virtuelle 18 aux endroits éloignés de cette sur-

face, de sorte qu'il est possible d'éviter que le courant de collecteur ne traverse la troisième région 13. De même,

ce dispositif semi-conducteur est difficilement influença-

ble par la partie de la surface semi-conductrice ayant un taux de recombinaison important. De plus, le courant de collecteur ne passe pas à travers la troisième région 13 mais à travers la partie de la région semiisolante 17 dont la barrière de potentiel est faible et plate et qui est difficilement influencée par la tension de collecteur; ainsi, ce dispositif semi-conducteur fonctionne comme un transistor bipolaire ayant un coefficient d'amplification

de courant élevé.

En particulier lorsque le dispositif semi-

conducteur selon la présente invention est un composé semi-

conducteur, il est possible d'obtenir un dispositif semi-

conducteur ayant une plus grande vitesse de fonctionnement.

Comme la région de base essentielle est

formée dans le semi-conducteur semi-isolant, la caractéris-

tique ci-dessus est influencée légèrement par la profondeur

de la troisième région 13, la dispersion de la caractéris-

tique et analogues. I1 est ainsi possible de fabriquer facilement un semiconducteur dont les caractéristiques

sont stables et uniformes.

Comme la première et la seconde région 11 et 12 sont symétriques par rapport à la troisième région

13, il est possible d'obtenir un transistor dont l'émet-

teur et le collecteur sont symétriques.

En se reportant aux figures 8 à 11, pour faciliter la compréhension du dispositif semi-conducteur selon l'invention, on décrira un autre mode de réalisation de l'invention en liaison avec un exemple de son procédé

de fabrication.

Comme représenté à la figure 8, on a par exemple un support semiconducteur composé de GaAs III-V ou couche semi-conductrice semi-isolante 10 dans laquelle l'impureté n'est pas dopée de façon importante, si bien que cette couche présente une résistance élevée. Sur une face principale 110a de la couche semi-conductrice 110,

on a une couche semi-conductrice 111 constituée par exem-

ple de ALGaAs dans laquelle on a dopé d'une impureté du type P avec une forte concentration par exemple selon le procédé MOCVD (Dépôt à la vapeur métal-composé organique) ou procédé analogue. Une électrode de base 112 constituée

par une couche de métal ayant une caractéristique réfrac-

taire et une largeur prédéterminée W, est déposée sélecti-

vement sur cette couche semi-conductrice 111 en contact

ohmique avec celle-ci.

Puis, en utilisant cette électrode 112 par exemple comme couche résistant à la corrosion, on fait une attaque chimique de la couche semiconductrice 111 pour enlever les parties de la couche semi-conductrice

111 des deux côtés de l'électrode 112 et qui sont expo-

sées à l'extérieur comme cela est représenté à la figure 9.

A la suite de cela, comme représenté à la figure 10, en utilisant au moins l'électrode 112 comme masque, on introduit une impureté à conductivité de type différent de celui de la couche semi-conductrice 111 par exemple de type N dans le support semi-conducteur 110 à

partir du côté de sa surface principale 110Oa par implan-

tation ionique, diffusion ou analogues pour former la première et la seconde région 113 et 114, dans laquelle les positions des parties de bord en regard l'une avec l'autre coincident pour avoir une relation de position

prédéterminée par rapport aux parties de bord de l'élec-

trode 112 et de la couche semi-conductrice 111, en-des-

sous, à savoir les parties de bord qui coincident l'une avec l'autre ou les régions 113 et 114 sont limitées de 1.5 façon à passer sous la couche semi-conductrice 111 sur une largeur prédéterminée. Dans ce cas, pour que les positions des régions 113 et 114 qui sont opposées l'une à l'autre coïncident automatiquement ou soient auto-alignées pour avoir une relation de position prédéterminée par rapport à l'électrode 112 et à la couche semi-conductrice 111 formées en-dessous comme cela a été indiqué ci-dessus, on utilise également comme masque l'électrode 112 pour le procédé

d'attaque sélective de la couche semi-conductrice 111.

Puis, on dépose des électrodes d'émetteur et de collecteur 115 et 116 sur la première et la seconde région 113 et 114 en contact ohmique avec celles-ci comme

cela est représenté à la figure 11. Le dispositif semi-conducteur ainsi réalisé a une structure telle que la

troisième région formée par la couche semi-conductrice 111 ayant une concentration en impureté, élevée, par exemple de type P. est réalisée

à plat sur le support semi-conducteur 110 entre la pre-

* mièere et la seconde région 113 et 114 à forte concentration en impureté devenant respectivement la région d'émetteur et la région de collecteur. A la figure 11, les références E, C et B désignent respectivement les bornes de l'émetteur,

du collecteur et de la base.

Dans les dispositifs semi-conducteurs

ayant une telle structure, on applique la tension de pola-

risation directe entre la première et la troisième région 113 et 111 et la tension de polarisation inverse entre la troisième et la seconde région 111 et 114; les

trous constituant les porteurs majoritaires de la troi-

sième région 111 sont injectés dans la région de forte résistance 117 constituée par le conducteur semi-isolant à l'endroit entre la première et la seconde région 113 et 114 et en-dessous de la troisième région 111 (voir

figure 11) là o on génère la région de base virtuelle.

Ainsi, on favorise l'injection des électrons comme porteurs majoritaires à partir de la première région 113 et les porteurs majoritaires de cette région passent à travers la région de base virtuelle pour arriver à la seconde région 114; le dispositif semi-conducteur selon ce mode de réalisation fonctionne ainsi comme un transistor bipo-

laire de type N-P-N.

Alors que dans le mode de réalisation ci-

dessus, la première et la seconde région 113 et 114 sont

respectivement réalisées par implantation ionique ou diffu-

sion, ce-s régions 113 et 114 peuvent être réalisées par

un procédé d'alliages.

Ainsi, le dispositif semi-conducteur de l'invention est réalisé avec une structure latérale dans

laquelle les régions respectives 111, 113 et 114 sont dis-

posées à plat. I1 en résulte qu'il est facile de former les électrodes et d'en sortir les conducteurs, ce qui est

avantageux pour la réalisation d'un circuit intégré.

Bien que le dispositif semi-conducteur selon l'invention présente une structure latérale comme

cela a été indiqué ci-dessus, il est avantageux de pré-

voir augmenter son coefficient d'amplification de courant . De façon plus precise, selon l'invention telle que décrite ci-dessus, comme la région de base essentielle à

savoir le chemin de courant formé par l'injection des por-

teurs est réalisée dans la région semi-isolante à l'excep-

tion de la troisième région 111 ayant une forte concentra-

tion en impureté c'est-à-dire la région 117 ayant une fai-

ble concentration en impureté, on a une longueur de diffu-

sion extrêmement grande pour les porteurs qui y sont injec-

tés. De plus, le courant traverse la partie de la région semi-isolante 117 dont la barrière de potentiel est faible et plate et qui est difficilement affectée par la tension

de collecteur; ainsi, ce dispositif semi-conducteur fonc-

tionne comme un transistor bipolaire ayant un coefficient d'amplification de courant,& important et dont la-vitesse

de fonctionnement est élevée.

Comme la région de base essentielle est

réalisée dans le semi-conducteur semi-isolant, la caracté-

ristique ci-dessus n'est que légèrement affectée par la profondeur de la troisième région 111 et la dispersion des caractéristiques ou analogues. Il est ainsi possible de

fabriquer un dispositif semi-conducteur ayant des caracté-

ristiques stables et uniformes.

Comme la première et la seconde région 113 et 114 sont symétriques par rapport à la troisième région 111, on peut fabriquer un transistor dont l'émetteur et

le collecteur sont symétriques.

Comme ce dispositif semi-conducteur est un dispositif semi-conducteur semi-isolant, lorsqu'il est

réalisé sous la forme d'un circuit intégré, on peut simpli-

fier l'isolation entre les éléments.

R E V E N D I CATIONS

1 ) Dispositif semi-conducteur caractérisé en ce qu'il se compose d'un semi-conducteur semi-isolant

(10), d'une premiere région (11) d'un premier type de con-

ductivité qui devient la région d'émetteur (E), une seconde région (12) du premier type de conductivité qui devient la région de collecteur (C), la première et la seconde région (11, 12) étant formées sur le semiconducteur semi-isolant

en étant séparées d'une distance prédéterminée et une troi-

sième région (13) d'un second type de conductivité formée sur le semiconducteur (10) entre la première et la seconde région (11, 12), une tension de polarisation directe étant appliquée entre la troisième région (13) et la première région (11) pour former une région de base virtuelle (18)

dans une partie du semi-conducteur semi-isolant (10) en-

dessous de la troisième région (13) par injection de por-

teurs majoritaires à partir de la troisième région (13), pour que le dispositif semi-conducteur puisse fonctionner

comme transistor bipolaire.

2 ) Dispositif semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une

région (17) formée à la surface du semi-conducteur semi-

isolant (10) entre la troisième et la première région (13,

11) pour supprimer l'injection des porteurs.

3 ) Dispositif semi-conducteur caractérisé en ce qu'il se compose d'un semi-conducteur semi-isolant (10), d'une première région (11) d'un premier type de conductivité qui devient la région d'émetteur (E), d'une seconde région (12) du premier type de conductivité qui devient la région de collecteur (C), la première et la

seconde région (11, 13) étant formées sur le semi-conduc-

teur semi-isolant (10) en étant séparées d'une distance prédéterminée et une troisième région (13) constituée par une couche épitaxiale d'un second type de conductivité qui est sélectivement formée sur le semi- conducteur (10) entre la première et la seconde région (11, 12), avec une

tension de polarisation directe appliquée entre la troi-

sième et la première région (13, 11). de façon à former une

région de base virtuelle (18) dans une partie du semi-

conducteur semi-isolant (10) en-dessous de la troisième

région (13) par injection de porteurs majoritaires à par-

tir de la troisième région, le dispositif semi-conducteur

fonctionnant ainsi comme un transistor bipolaire.