Procédé de fabrication d'un dispositif amplificateur à semi-conducteur La présente invention a pour objet un pro cédé de fabrication d'un dispositif amplifica teur à semi-conducteur.
Elle a pour but de fournir un procédé per mettant de produire un dispositif amplificateur à semi-conducteur, c'est-à-dire un transistor, présentant de bonnes performances, et ceci de façon régulière et facilement reproductible.
Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'on forme une jonction en tre du germanium P et du germanium N, en ce qu'on recuit le corps de germanium compre nant cette jonction, en ce qu'on le décape par corrosion de manière à rendre ladite jonction apparente, et en ce qu'on monte au moins une électrode de commande de façon qu'elle pré sente au moins un point de contact avec ladite jonction.
Le dessin annexé illustre un exemple de mise en #uvre du procédé objet de l'inven tion.
La fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil utilisé dans cet exemple de mise en #uvre. Les fig. 2 à 4 illustrent trois stades de cette mise en oeuvre, chacun de ces stades étant illustré par deux vues orthogonales<I>a</I> et<I>b</I> d'un corps de germanium.
La fig. 5 est une vue schématique en plan du dispositif amplificateur obtenu avec cette mise en aeuvre.
La fig. 6 en est une vue en élévation. Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 1, un morceau 1 de germanium N, de préférence constitué par un seul cristal et dont les dimen sions peuvent, par exemple, être égales à 2 X 1 X 10 mm est fixé entre des blocs 2, en graphite extrêmement pur, de façon à se trou ver dans une position verticale. Un morceau 3 de germanium P dont les dimensions peuvent, par exemple, être égales à 2 X 1 X 3 mm, est disposé sur un élément de chauffage horizon tal 4 en graphite, de manière que les deux morceaux de germanium 1 et 3 se trouvent en bon contact thermique. Un bloc isolant 5 sert à supporter un organe de support principal pour les blocs de fixation en graphite 2.
Ce bloc 5 sert également à fixer des conducteurs de courant 6, en cuivre massif, au moyen des quels on peut faire passer du courant à tra vers l'élément de chauffage 4. Le morceau 1 est de préférence fait d'un germanium N pré sentant une résistance spécifique élevée de l'ordre de 0,5 à 10 ohms par cm. II contient de l'azote ou un des autres éléments du groupe Vb du système périodique, présentant un poids atomique compris entre 70 et 130, c'est-à-dire de l'antimoine ou de l'arsenic.
Le germanium P utilisé pour constituer le morceau 3 présente de préférence une résistance spécifique com prise entre 0,01 et 10 ohms par cm et il con tient au moins un des éléments du groupe IIlb du système périodique, présentant un poids atomique compris entre 25 et 80, c'est- à-dire de l'aluminium ou du gallium.
L'appareil représenté à la fig. 1 est monté à l'intérieur d'une chambre dans laquelle on fait le vide jusqu'à une pression de 10-5 mm de mercure. Le morceau de germanium 3 est chauffé jusqu'à son point de fusion au moyen de l'élément de chauffage 4 et il se fond con tre le morceau 1, contre lequel il est main tenu par sa propre tension superficielle. L'élé ment de chauffage est ensuite mis hors circuit et le refroidissement est effectué à une vitesse de l'ordre de 1/1000 de degré par seconde pour favoriser l'extension ou croissance de la structure cristalline du morceau de germanium 1. La forme du corps de germanium obtenue après fusion est celle représentée aux fig. 2a et 2b.
Ce corps comprend une extrémité en germanium P de faible résistance spécifique et désignée par 3p, qui est fixée à un corps de germanium N de relativement haute résistance spécifique désigné par ln. On constate que le corps ln a été converti en germanium de haute résistance spécifique et du type P sur une lon gueur d'environ 2 mm à partir de la jonction obtenue par fusion.
Le corps présentant une jonction et obtenu par fusion est ensuite meulé de, façon à lui donner une forme parallélépipédique, comme représenté aux fig. 3a et 3b, et il est légère ment décapé par corrosion à l'acide afin d'en lever toute trace d'impureté de surface. Ce corps est ensuite scellé dans un tube en verre peu fusible et il est recuit dans le vide pen dant environ 72 heures et à une température d'environ 480o C afin de reconvertir le germa nium P de grande résistance spécifique voisin de la jonction en germanium N de grande ré sistance spécifique.
Les extrémités du corps sont ensuite recouvertes d'une légère couche de nickel par galvanoplastie et des connexions leur sont soudées, ces connexions étant ensuite revêtues de résine glyptal ou d'un autre vernis analogue.
Le corps pourvu de connexions est ensuite décapé électrolytiquement et anodiquement, de manière à lui donner la forme représentée aux fig. <I>4a</I> et<I>4b.</I> Ce stade du processus est le plus avantageusement effectué dans une solution de potasse caustique déci-normale servant d'élec trolyte, la cathode étant constituée par du pla tine. Une densité de courant d'environ un am père par cm' convient pour ce stade de déca page au cours duquel le germanium acquiert un poli très fin. Du fait que le germanium P est attaqué plus vite que le germanium N, un épaulement est produit à l'endroit de la jonc tion entre le germanium P et le germanium N.
L'impédance inverse élevée de la jonction en tre le germanium P et le germanium N ainsi produite est tout à fait stable à l'air.
On contrôle ensuite les caractéristiques de photosensibilité et de redressement de la jonc tion entre le germanium P et le germanium N et le corps de germanium est soudé sur un disque de laiton 7, comme représenté aux fig. 5 et 6. Le dispositif amplificateur à semi-con ducteur représenté sur ces figures comprend un élément semi-conducteur produit de la façon qu'on vient de décrire. Cet élément est désigné de façon générale sur ces deux figures par le signe de référence<I>SC,</I> l'épaulement étant quelque peu exagéré. Le disque 7 est monté dans un support isolant et deux émet teurs linéaires 9, constitués chacun par un fil de bronze phosphoreux s'étendant parallèle ment à l'épaulement et d'un diamètre d'envi ron 0,13 mm, sont disposés contre l'épaule ment.
La connexion aboutissant au germanium P est reliée à une broche 10 qui passe à tra vers le socle isolant et une broche 11 assure le contact avec le germanium N, par l'inter médiaire du disque de laiton 7. L'ensemble est protégé par un capuchon isolant 12 qui est rempli d'une graisse convenable, par exemple d'une graisse au silicone.
Le dispositif amplificateur à semi-conduc teur ou transistor qu'on vient de décrire pré sente de bonnes performances, un faible bruit interne et il est stable vis-à-vis de surcharges. De plus, les émetteurs 9 se maintenant d'eux- mêmes dans les épaulements rendent superflu un assemblage précis et coûteux. Un gain de courant de l'ordre de l'unité est obtenu et con servé pour des valeurs de la tension appliquée au collecteur aussi faibles que 1,5 volts. La résistance d'entrée de chaque émetteur est in férieure à 50 ohms et l'impédance de sortie du collecteur est supérieure à 100 000 ohms.