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DISPOSITIF AMPLIFICATEUR ])'-OSCILLATIONS'ELECTRIQUES.
L'invention concerne un dispositif amplificateur d'oscillations électriques par la commande d'élec,trons dans un semi-conducteur, disposi- tif qui est parfois appelé "transiteur".
On sait que deux électrodes métalliques placées très près l'une de l'autre sur la surface d'un semi-conducteur - en particulier un cristal de germanium - forment un dispositif qui, lés électrodes étant portées à certains potentiels, permet d'amplifier des oscillations électriques (Bar- deen and Brattain, Physical Review 75 (1949) n 8, pages 1208 et suivantes).
Le fonctionnement peut s'expliquer de la manière suivante. Lors- qu'on applique sur la surface d'un semi-conducteur une pointe effilée, les phénomènes qui en résultent diffèrent suivant que cette électrode se trouve à un potentiel positif ou à un potentiel négatif. Ils dépendent aussi de la nature du semi-conducteur qui peut être du type N, cas dans lequel la con- duction se produit par déplacement des électrons en excès, ou du type P, dans lequel la conduction résulte de l'absence d'électrons.
Si l'électrode est négative et que le cristal est du type N, un faible courant circule par le fait que des électrons affluent de l'électrode dans le semi-conducteur. Si l'électrode est positive, un plus grand nombre d'électrons est extrait du semi-conducteur et, en même temps, des places vides se déplacent dans le cristal semi-conducteur. Si le cristal était du type P, et si l'électrode était positive, un faible courant affluerait des places vides dans le cristal. Si l'électrode était négative, non seulement des places vides afflueraient vers le cristal, mais aussi un excès d'élec- trons seraient amenés de l'électrode dans le cristal.
Lorsqu'on dispose,à proximité de l'électrode positive dans le cas du cristal N ou de l'électrode négative dans le cas du cristal P, une électrode polarisée en sens inverse; les phénomènes dans le circuit relié à cette électrode (courant- tension) sont fonction des phénomènes qui se déroulent dans le circuit relié à la première électrode. La première élec-
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trode est parfois appelée "émettrice", et la seconde électrode, "collectri- ce". La distance séparant les électrodes est de l'ordre de grandeur de 0.05 mm.
Il'est très difficile de réaliser un tel écartement des électro- des et aussi de fixer la partie active du cristal par rapport aux électrodes.
Suivant l'invention, les deux électrodes et/ou le semi-conduc- teur sont réalisées sous forme de couteau, c'est-à-dire d'un dièdre à arê- te aiguë.
Les électrodes peuvent alors être appliquées comme couches conduc- trices sur les surfaces latérales d'une pièce isolante en forme de couteau.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatiffera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La Fig. 1 montre en coupe un dispositif conforme à l'invention, dans lequel les deux électrodes sont portées par un couteau.
Les Figs. 2 et 3 montrent respectivement, en coupe, et en pers- pective, de tels dispositifs dans lesquels le semi-conducteur est aussi réa- lisé sous forme de couteau. Dans ces cas, les tranchants sont parallèles, (fige 2) ou perpendiculaires entre eux (Fige 3).
La Fig. 4 montre en coupe un tel dispositif dans lequel seul le semi-conducteur affecte la forme d'un couteau.
La Fige 5 montre en coupe une variante de ces formes de réalisa- tion dans laquelle les électrodes sont réalisées sous forme de couteaux.
La fige 5a est une vue de dessous de ces électrodes.
La Fige 6 est une coupe d'un semi-conducteur à utiliser dans ce cas.
La Fige 7 montre une réalisation d'un dispositif comportant un semi-conducteur affectant la forme représentée sur la Fige 6.
Sur ces figures, le semi-conducteur est désigné par H, les élec- trodes par C et E, et l'isolateur intermédiaire par I.
Dans le dispositif représenté sur la fige 1, les électrodes C et E sont appliquées, sous forme de minces couches, par exemple d'une épaisseur de 5, sur les deux faces d'une pièce isolante 1 en forme de couteau. Les électrodes peuvent être appliquées par exemple par projection ou par fusion.
Elles peuvent être appliquées toutes deux à la fois sur l'arête du couteau et ensuite être séparées par suppression du tranchant. En cas de besoin, la pièce isolante peut être creusée légèrement à 1-'endroit du tranchant, par exemple par mordançage de sorte que les électrodes soient quelque peu en saillie. Dans le dispositif représenté sur la fige 1, le semi-conducteur H comporte une face supérieure plane. Il est cependant possible aussi de donner à ce semi-conducteur la forme d'un couteau, comme le représentent les figs. 2 et 3 ; deux tranchants peuvent alors être disposés parallèlement l'un à l'autre, (fige 2), ou perpendiculairement l'un à l'autre (fige 3).
Dans une autre forme de réalisation, qui est représentée sur la fige 4, seul le semi-conducteur affecte la forme d'un couteau. Les électro- des C et E se trouvent en regard sur les faces voisines du tranchant du cou- teau de sorte qu'elles ne sont séparées que par une mince couche de-semi- conducteur.
La partie réalisée sous forme de couteau peut affecter une forme fermée sur elle-même de la manière représentée sur les figs. 5 et 5a. La partie isolante affecte ici la forme d'un cône perforé suivant un axe.
Tant sur la surface intérieure que sur la surface extérieure sont appliquées des couches, conductrices. Le conducteur central peut éventuellement être massif et être constitué par exemple par un mince fil comme le représente la fige 7. Dans cette forme de réalisation des électrodes, le semi-conduc- teur peut aussi-comporter un tranchant fermé sur lui-même (Fig.6).
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Ces parties peuvent être logées dans un support de la manière re- présentée sur la fig. 7. Ce support est constitué par un tube de céramique 1, sur lequel sont scellés deux tubes métalliques 2 et 3. A l'extrémité su- périeure se trouve la pièce isolante conique I. L'électrode C est reliée à la pièce tubulaire 2 et l'électrode E est soudée, en 4, à un conducteur 5. Le semi-conducteur H est poussé contre les électrodes par un organe conducteur de courant 6, un ressort 7 et une vis 8.