FR2463473A1 - Dispositif d'onde acoustique de surface - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ONDE ACOUSTIQUE DE SURFACE AYANT UNE STRUCTURE STRATIFIEE FORME D'UN SEMI-CONDUCTEUR S, D'UNE COUCHE PIEZO-ELECTRIQUE A ET D'UN MOYEN DE CONTROLE DE COUCHE D'EPUISEMENT D. LE DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QU'UNE INTERACTION PARAMETRIQUE B EST PROVOQUEE A UNE REGION AUTRE QUE L'AIRE OU LE MOYEN DE CONTROLE EST PRODUIT. UN TEL DISPOSITIF PERFECTIONNE PEUT FONCTIONNER EN TANT QU'AMPLIFICATEUR D'ONDE ACOUSTIQUE DE SURFACE.

Description

Cette invention concerne un dispositif d'onde acoustique de surface qiui

peut fonctionner comme un

amplificateur d'onde acoustique de surface, et plus parti-

culièrement un dispositif d'onde acoustique de surface ayant des moyens de contrZle de couche d'épuisement formés d'une

jonction p-n à une partie d'interface entre un semi-conduc-

teur et une couche piézo-électrique qui est capable d'empL-

cher l'application d'une tension continue à la couche piézo-électrique afin de minimiser l'hystérésis de tension

et assurer une caractéristique stable.

Comme décrit dans la demande de brevet U.S. n 948.826, le déposant de la présente invention a révélé un dispositif d'onde acoustique de surface comme illustré dans la figure 1, qui est constitué d'une onde continue et a un rapport signal bruit désiré, une valeur de sélectivité élevée quand utilisée en tant que moyen sélecteur de fréquence, une bande de fréquence d'entrée suffisamment large, etc. Dans la figure 1, 1 est un substrat semi-conducteur, sur lequel un film isolant 2 et une couche piézoélectrique 20.3 sont superposés, pour foimer une structure stratifiée

et 4 est une électrode produite sur la couche piézo-électri-

que 3 pour appliquer une tension intermédiaire continue et en outre une puissance de pompage. 5 est une électrode

ohmique, 6 est une source de puissance continue pour appli-

quer une tension intermédiaire continue, et 7 est une source de puissance de fréquenoe élevée pour appliquer une puissance

de pompage.

Dans le dispositif d'onde acoustique de surface ainsi formé, il est à const-ater que quand une tension intermédiaire continue et une puissance de pompage sont appliquées à la surface stratifiée a travers l'électrode 4. un signal d'entrée 8 d'onde Acoustique de surface est amplifié, au cours de la propagation à travers une région d'action en dessous de l'électrode 4, par une interaction paramétrique avec une capacité de couche d'épuisement à une surface du

substrat semi-conducteur I à travers un effet piézo-électri-

que de la couche piézo-glectrique 3, et des signaux d'onde acoustique de surface 9, 9' amplifiés sont mis en sortie à

travers des moyens de sortie convenables (non illustrés).

Dans la fabrication pratique de dispositifs d'onde acoustique de surface comme décrit ci-dessus, les matières

suivantes peuvent être choisies pour les composants respec-

tifs du moyen pour limiter les coûts matériels et les coûts

de fabrication: du silicium (Si) pour le substrat semi-

conducteur 1; du dioxyde de silicium (SiO2) pour le film isolant 2; et de l'oxyde de zinc (ZnO) pour la couche piézo-électrique 3. La couche piézoélectrique 3 de dioxyde de zinc est facilement laminée sur le substrat 1 par un procédé ordinaire tel que l'évaporation, la pulvérisation, etc. Comme décrit ci-dessus, pour le fonctionnement, ce dispositif d'onde acoustique de surface traditionnel est appliqué, à la surface du substrat semi-conducteur 1, par une tension de polarisation à courant-continu à travers l'électrode 4. Dans cette connexion, il est à noter qu'il se produit un phénomène d'hystérésis de tension, après que la tension de polarisation continue soit enlevée (la tension est remise à zéro). L'hystérésis de tension est un phénomène

que l'état de la partie de surface du substrat semi-

conducteur 1, une foissoumis à la tension intermédiaire continue, ne fait pas revenir à son état original après suppression de la tension. Aussi, il est difficile de

déterminer définitivement une valeur de tension intermé-

diaire pour un fonctionnement optimum et d'assurer des

caractéristiques stables.

Bien que la cause du phénomène n'a pas été encore complètement connue, on a dit que la charge électrique injectée dans la couche de dioxyde de zinc formée par évaporation etc, à travers l'électrode 4 par application de la tension de polarisation continue ekattbapEe par la couche et se déplace à travers la couche. Il est ainsi dans le rOle de la présente invention de réaliser u= dispositif d'onde acoustique de surface qui peut éviter l'inconvénient invoqué dans le dispositif d'onde acoustique de surface conventionnel. En accord avec la présente invention, un dispositif d'onde acoustique de surface comprend: une surface stratifiée d'un matériau semiconducteur et d'un matériau piézo-électrique, un moyen de contrble de couche d'épuisement fourni localement à une partie d'interface dudit matériau semi- conducteur et dudit matériau piézo-électrique; un moyen pour appliquer une tension de polarisation continue et une tension de pompage audit moyen de contrble de couche d'épuisement de ladite structure stratifiée et produire une interaction paramétrique à une région ou des régions autres qu'une région o ledit moyen de contrtle

de la couche d'épuisement est produit.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,

caractéristiquesdétails et avantages de celle-ci apparal-

tront plus clairement au cours de la description explica-

tive qui va suivre faite en référence à plusieurs dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels:

- la figure 1 est une vue en surélévation d'un disposi-

tif d'onde acoustique de surface traditionnel; - la figure 2 est une vue en surélévation d'une forme d'un dispositif d'onde acoustique de surface en accord à la présente invention; - la figure 3 est une vue en section d'une partie générale du moyen comme illustré dans la figure 2; - la figure 4 est une vue plane du moyen illustré dans la figure 2 avec une couche piézo-électrique enlevée, illustrant un exemple d'arrangement du moyen de contrIle de la couche d'épuisement; - la figure 5 est une vue plane similaire du moyen illustré dans la figure 2 avec une couche piézoélectrique enlevée, illustrant un autre exemple d'arrangement d'un moyen de contrble de la couche d'épuisement; - la figure 6 est une vue plane similaire du moyen illustré dans la figure 2 avec une couche piézoélectrique enlevée, illustrant encore un autre exemple d'arrangement d'un moyen de contrôle d'une couche d'épuisement; - les figures 7 à 10 sont des vues en section partielle de forme variée spécifique et concrète du moyen de contrble de la couche d'épuisement du moyen illustré dans la figure 2 la figure 7 illustrant une jonction p-n les figures 8 et 9 illustrant une jonction p-n et une électrode métallique déposée sur la jonction p-n; et la figure 10 illustrant une jonction Schottky;

- la figure 11 est un exemple d'une courbe caractéris-

tique du gain de puissance par rapport à une puissance de pompage du moyen illustré dans la figure 2;

- la figure 12 est un exemple d'une courbe caractéris-

tique d'une fréquence d'un gain d'amplification en puissance du moyen illustré dans la figure 2; - les figures 13 et 14 sont des vues en surélévation d'autres formes de dispositif d'onde acoustiquede surface en accord avec la présente invention.; et - les figures 15 à 20 sont des vues en section partielle de forme variée concrète et spécifique de moyen de contrble de couche d'épuisement du moyen illustré

dans la figure 14.

A la figure 2, S est un semi-conducteur fait, par

exemple, de silicium (Si) et A est une couche piézo-

électrique faite de dioxyde de zinc etc. Le semi-ccnducteur S et la couche piézo-électrique A forment une structure

stratifiée.

La structure stratifiée est préparée, par exemple, en employant e semiconducteur S comme substrat, en formant un moyen de contrble de la couche d'épuisement comme il sera décrit en détail plus tard sur le substrat et en déposant un matériau piézo-électrique tel que le dioxyde de zinc (ZnO) etc, sur le substrat dans-la forme d'un film par évaporation, pulvérisation, etc. Tandis que le type de conductivité du semiconducteur% S peut etre soit de type p et n dans la présente invention,

un semi-conducteur du type n est employé dans la concep-

tion illustrée.

Le numéro 11 désigne une électrode pour contact ohmique avec le semiconducteur S. En accord avec la présente invention, le moyen de contrêle de la couche d'épuisement D,D... est formé à l'interface 12 du semiconducteur S et de la couche piézo-électrique A. Le moyen de contrble de la couche d'épuisement D peut être de n'importe quel moyen pouvant former une couche d'épuisement à la portion de surface du semi-conducteur S, telle qu'une jonction p-n, une jonction Schottky, etc. Pour fournir le moyen de contrôle de la couche d'épuisement D à l'interface 12, une pluralité de membres D de contrble de couche d'épuisement sont disposés le long de la direction de la propagation de l'onde acoustique de surface SAW

comme il peut être vu à partir de la figure 3.

La figure 4 illustre un mode d'arrangement plan du moyen de contrôle de la couche d'épuisement D,D..., o le moyen de contrble de la couche d'épuisement D,D... est formé d'un peigne avec une extrémité (l'extrémité la plus basse dans la figure 4) de chacun des membres D reliés avec une autre. Une extrémité 13 pour connexion extérieure est réalisée à la partie de connexion commune comme illustré à la figure 4. L'extrémité 13 est connectée, d'un côté, à une source de puissance de courant continu variable E pour appliquer une tension de polarisation à courant continu à travers une bobine d'induction CH pour bloquer un courant de fréquence élevée et connecter, d'un autre côté, à une source de puissance de fréquence élevée P pour appliquer une puissance de pompage à travers une capacité C bloquant un courant continu. Des régions autres que l'aire ou les membres D,D... de contrôle de la couche d'épuisement sont disposées, par exemple, des régions comme indiqué par b de la figure 3 qui sont des intervalles entre les membres DD... de contrble de la couche

d'épuisement, sont utilisées comme des régions d'inter-

action paramétrique afin qu'une couche d'épuisement d puisse être produite aux régions d'interaction paramétrique respectives quand une tension de polarisation à courant continu est appliquée extérieurement au moyen D,D... de

contrôle de la couche d'épuisement.

Comme illustré à la figure 4, si la largeur de chacun des membres D de contrble de la couche d'épuisement dans la direction de propagation de l'onde acoustique de surface est supposée être a et l'intervalle entre les membres respectifs D,D de contrble de la couche d'épuisement, par exemple, la largeur de chacune des régions d'interaction paramétrique est supposée être b, il peut y avoir de préférence une relation a 4b. Dans ce cas, l'intervalle, par exemple, la région d'interaction paramétrique b peut être plus large aussi longtemps que la couche d'épuisement

d puisse être produite aux régions d'interaction paramétri-

que et que l'aire effective des régions d'interaction paramétrique par rapport à l'ensemble du dispositif puisse être augmentée. Ceci est avantageux pour diminuer les

coûts matériels.

Des profondeurs t et t' du moyen de contrble de la

couche d'épuisement respectivement dans le substrat semi-

conducteur S et la couche piézo-électrique A, sont variées dépendamment des formations variées des moyens de contrble de la couche d'épuisement. Par exemple, quand le moyen D de contrble de la couche d'épuisement est formé

d'une jonction p-n, la profondeur t dans le substrat semi-

conducteur S est de 0,1 à 10 fois autant que la largeur a.

Une telle profondeur suffira pour former une couche d'épuisement d à la région d'interaction paramétrique qui

est suffisante pour le fonctionnement désiré du dispositif.

D'un autre coté, la profondeur t' dans la couche piézo-

électrique A est de préférence aussi petite que possible.

Au moins une de la largeur a du membre D de contrble de la couche d'épuisement et de la largeur b de la région d'interaction paramétrique est sélectionnée pour être plus petite qu'une longueur d'onde > d'une onde acoustique de surface d'entrée SAW1. Ceci pour réduire une influence de la réflexion mécanique de l'onde acoustique de surface à la partie limite entre les moyens D de contr'le de la couche d'épuisement et la région d'interaction paramétrique et d'empêcher la détérioration des caractéristiques

du dispositif.

Plus spécifiquement,quand l'onde acoustique de surface se propage alternativement à travers le moyen D de contrble de la couche d'épuisement et des régions d'interaction paramétrique comme am-b.ajb, l'influence de la réflexion mécanique de l'onde acoustique de surface aux limites

respectives de a et b est plus grande quand k.a, b.

Pour diminuer l'influence, la relation entre a, b et

est de préférence choisie comme donné ci-dessus.

Les figures 5 et 6 illustrent d'autres modes d'arrange-

men plan des moyens du contrôle de la couche d'épuisement D. Dans la figure 5, un moyen D' est disposé en grille, tandis que dans la figure 6, un moyen D" est disposé

en filet ou en treillis.

Quand le moyen D de contrôle de la couche d'épuisement estdisposé en grille ou en filet comme illustré dans les figures 5 et 6, le contrtle de la couche d'épuisement d produite aux intervalles ou dans la région d'interaction

paramétrique peut être effectué plus facilement.

Dans le dispositif d'onde acoustique de surface comme illustré dans les figures 5 et 6, les largeurs a des moyens D' et D" de contrble de la couche d'épuisement dans la direction de propagation de l'onde acoustique de surface et les largeurs b des régions d'interaction paramétrique ont une relation a <b, et au moins une des largeurs a et b est plus petite qu'une longueur d'onde 7- de l'onde

acoustique de surface d'entrée.

La formation plus concrète et spécifique du moyen D de contrble de couche d'épuisement sera décrit-en se

référant aux figuraes 7 à 10.

Dans la figure 7, un moyen D1 de contrôle de la couche d'épuisement est formé d'une jonction p-n, des régions du type P 14, 14 sont formées à des positions exigées d'un semi-conducteur S du type n par diffusion

sélective. Le moyen D1 de contrble de la couche d'épuise-

ment de la jonction p-n est facile à ttre formé. Si le semi-conducteur S employé est du type p des régions du

type n sont formées par diffusion sélective.

Dans la figure 8, des régions du type p 14, 14 o sont formées respectivement des jonctions p-n sont couvertes respectivement d'électrodes métalliques M1. Une tension de contrôle telle qu'une tension inverse de polarisation à courant continu est appliquée aux parties de jonction p-n 14', 14'... à travers les électrodes métalliques

respectives M1, M1-.

Quand les électrodes métalliques M1 sont disposées comme dans la figure 8, une tension de contrôle peut être appliquée uniformément au-dessus de toute l'aire o le moyen D de contrtle de la couche d'épuisement est disposé, afin qu'une perte de la puissance de pompage puisse ttre réduite et que la caractéristique du dispositif de

l'onde acoustique de surface puisse être perfectionnée.

Pour accroître ces effets, les électrodes métalliques M1 peuvent être respectivement en contact ohmique avec les

régions du type p 14.

Dans la figure 9, les régions du type p 15 o sont formées des jonctions p-n ont une configuration en U et des électrodes de métal M2 sont déposées respectivement

sur les parties concaves.

Dans la préparation de tels moyens D3 de contrôle de couche d'épuisement, un semi-conducteur S est soumis d'une façon sélective à attaque pour former au-dessus des cavités aux parties o le moyen D de contràle de la couche d'épuisement est produit et ensuite la diffusion d'impureté sélective est appliquée aux cavités pour former les régions p 15. Un métal est déposé sur les régions du type p 15 par évaporation pour produire les électrodes de

métal M2.

Dans le dispositif ainsi formé, puisque 1es électrodes de métal M2 proprement dites ont une résistance réduite, une perte de la puissance de pompage peat être alors réduite. La figure 10 illustre une forme supplémentaire de moyen de contrtle de la couche d'épuisement qui est constituée d'une jonction Schottky. La jonction Schottky peut être facilement obtenue par une opération de traitement simple telle que par exemple le dépôt d'électrodes de métal M5 sur un semi-conducteur S. Comme matériau pour l'électrode de métal M3, on peut mentionner l'aluminium (AI) , le molybdène (Mo), etc. pour un semi-conducteur au silicium du type n et de l'or (Au) etc. pour un semi-conducteur au silicium du type p. Avec ces électrodes de métal, des barrières de Schottky

sont formées.

Le dispositif d'onde acoustique de métal en accord avec la réalisation présente de l'invention fonctionnera comme suit: D'abord, une valeur convenable de la tension inverse de polarisation à courant continu est appliquée à partir de la source de puissance en courant continu E au moyen D,D... de contrtle de la couche d'épuisement pour transmettre non linéairement la capacité de la couche

d'épuisement désirée aux régions d'interaction paramétrique.

Puisque le moyen D,D... de contrble de la couche d'épuise-

ment est disposé à la limite 12 du semi-conducteur S et de la couche piézo-électrique A, ou directement sur la surface du semi-conducteur S, la capacité non linéaire de la couche d'épuisement obtenue est plus élevée comparée avec le dispositif traditionnel. D'autre part, puisque la tension de polarisation à courant continu est appliquée directement au semi-conducteur S sans passer à travers la couche piézo-électrique A, la charge électrique non nécessaire à injecter dans la couche piézoélectrique A

peut être évitée.

Ensuite, une tension de pompage ayant une fréquence Fp est appliquée à partir de la source de puissance de baute fréquence P au. moyen D,D... de contrle de la couche d'épuisement afin d'être superposée sur la tension de polarisation à courant continu. Il en résulte, que la capacité de la couche d'épuisement causée aux régions d'interaction peramétrique est variée à la fréquence Fp A ce moment, alors une plus haute capacité non linéaire de la couche d'épuisement est obtenue comme comparé avec le dispositif traditionnel décrit ci-dessus, une tension de pompage plus petite suffira pour effecter la

variation de la capacité de la couche d'épuisement.

Sous ces conditions, un signal d'entrée d'une onde acoustique de surface SAW1 ayant une fréquence Si est

propagé à travers la partie de surface de la couche piézo-

électrique A par l'intermédiaire de l'électrode d'entrée (non illustrée). Bien que le signal d'entrée de l'onde acoustique de surface SAW1 soit propagé de la gauche vers la droite dans la figure 2, le signal SAW1 peut être

propagé dans la direction opposée.

Dans le cas o le signal d'entrée d'onde acoustique

de surface SAW1 est propagé à travers les régims d'inter-

action paramétrique, nominalement, régions d'opération, le signal d'entrée d'onde acoustique de surface est amplifié par une interaction paramétrique avec la capacité

de la couche d'épuisement à travers un effet piézo-électri-

que de la couche piézo-électrique A pour produire un signal de sortie d'onde acoustique de surface transporteur SAW2 ayant une fréquence F2 et un signal de sortie inverse d'onde

acoustique des surfaces SAW3 ayant une fréquence F3.

Les fréquences d'entrée et de sortie des ondes acoustiques

de surface ont pour relation Fi = F2, Fp = F2 + F3.

La sortie transporteuse SAW2 de l'onde acoustique des surfacesou la sortie inverse SAW3 de l'onde acoustique de surface est dérivée à travers une électrode de sortie

(non illustrée).

Dans cette connexion, il est à noter que l'interaction paramétrique avec le signal d'onde acoustique de surface est à peine causée aux aires o le moyen D,D... de contrble de la couche d'épuisement est disposé afin que le signal d'onde acoustique des surfaces ne soit pas soumis ici à l'amplification ou l'atténuation. D'autre part, alors que la largeur a du moyen D de contrble de la couche d'épuisement et/ou la largeur b de la région d'interaction paramétrique est sélectionnée comme étant plus petite que la longueur d'ondeLtdu signal d'entrée SAW1 d'onde acoustique des surfaces, l'influence de la réflexion mécanique de l'onde de surface à.la limite du moyen D de contrtle de la couche d'épuisement et de la région d'interaction paramétrique est réduite et la détérioration des caractéristiques dMe à une telle influence

peut être évitée.

La figure Il montre un exemple d'une caractéristique d'un gain en puissance de chacune des sorties transporteuses SAW2 d'onde acoustique de surface. et de la sortie inverse SAW3 d'onde acoustique de surface en respect de la puissance de pompage ayant une fréquence Fp =2F1 appliquée à partir de la source de puissance haute fréquence

P.

Comme il peut être vu à partir de la figure 11, quand la puissance de pompage plus grande que la valeur de seuil Ps est appliquée, le gain en puissance devient infini et un signal de sortie d'onde acoustique de surface est produit sans le signal d'entrée SAW1 d'onde acoustique de surface ayant une fréquence F1, afin que le dispositif puisse fonctionner comme un générateur d'onde acoustique de surface pour produire une onde porteuse et une onde inverse. La figure 12 montre un exemple d'une caractéristique en fréquence de chacun des gains d'amplification en puissance. Dans la figure, une fréquence Fp/2 est une

fréquence centrale du signal de sortie.

Comme la puissance de pompage augmente, le gain d'amplification en puissance augmente comme décrit ci-dessus et la largeur de la bande passante du signal d'onde acoustique de surface diminue pour produire une valeur

de sensibilité élevée.

Bien que l'oxyde de zinc (ZnO) est employé pour la couche piézoélectrique A dans cette réalisation, on

peut mentionner comme autre matériau de la couche piézo-

électrique A, le niobate de lithium (LîNbO 3, le nitrure d'aluminium (AlN) , le sulfure de cadmium (CdS), le sulfure de zinc (ZnS), etc. Comme décrit ci-dessus, en accord avec la présente réalisation, les moyens de contrble de couche d'épuisement sont partiellement et localement produits à l'interface de semi-conducteur et de la couche piézo-électrique pour éviter l'application d'un champ électrique à courant continu à la couche piézo-électrique, afin que l'injection non nécessaire de la charge électrique dans la couche piézo-électrique puisse être empochée et le phénomène d'hystérésis de tension puisse aussi -tre empoché. Ainsi, des caractéristiques de fonctionnement stable

peuvent être assurées. Aussi, un matériau en film piézo-

électrique tel que l'oxyde de zinc, qui peut être facile-

ment formé en une couche, par exemple, par évaporation etc et peut ttre utilisé à faible cot mais qui est apte à capter la charge électrique, peut être employé

sans la perte des caractéristiques du fonctionnement stable.

En accord avec la présente invention, puisque le moyen de contrôle de la couche d'épuisement est formé directement sur la surface du semiconducteur, une capacité non linéaire élevée de la couche d'épuisement peut être

obtenue, qui permet l'obtention de l'interaction paramétri-

que suffisante par une petite puissance de pompage et en accord par réduction de la puissance de pompage d'entrée

exigée.

La figure 13 illustre une autre réalisation de la présente invention qui a une électrode de pompage M produite sur une surface de la couche piézoélectrique A

pour appliquer une puissance de pompage.

Dans cette réalisation, une puissance de pompage est appliquée à l'électrode M et une liaison de connexion 13 est connectée à une source de puissance de courant

continu variable E. Donc, le moyen de contrble de la cou-

che d'épuisement est appliqué seulement avec une tension de polarisation à courant continu. L'électrode de pompage M a une dimension suffisante pour couvrir toute l'aire o le moyen de contrble de la couche d'épuisement est

disposé comme illustré dans la figure 13.

En accord avec cette réalisation, l'électrode de pompage est produite indépendamment de moyen de contrble de la couche d'épuisement et la puissance de pompage et la tension de polarisation en courant continu sont appliquées séparément, afin qu'il n'y ait pas besoin d'employer une bobine d'induction pour bloquer un courant haute fréquence et une capacité pour bloquer un courant

continu aux lignes de puissance respectives.

La figure 14 illustre une autre réalisation de la présente invention qui a un film isolant I pour passivation superficielle. Le film isolant I pour passivation superficielle a une O épaisseur de, par exemple, 1 A et agit comme film pour la passivatiol de la surface de la couche piézoélectrique A. quand la couche piézo-électrique A est formée par évaporation etc et n'a pas une résistance diélectrique suffisante, le film est préféré pour ttre amené à réduire un courant de fuite à travers la couche piézo-électrique A pour assurer la formation de la couche d'épuisement à la partie superficielle du semi-conducteur S et à réduire les étages de surface du semi-conducteur S pour stabiliser

le fonctionnement du dispositif.

Pour former une couche piézo-électrique de, par exemple, dioxyde de zinc (ZnO) sur le film isolant I de passivation superficielle, le dioxyde de zinc est déposé en la forme d'un film par évaporation ou pulvérisation sur le film isolant I après que le moyen de contrble de la couche d'épuisement soit formé sur la partie superficielle du semi-conducteur S Ou sur le film solant de passivation superficielle I. Dans cette réalisation, le moyen de contrble de couche d'épuisemeit' D, D...o est produit à l'interface du semi-conducteur S et de la couche piézo- électrique A o

est formé le fil i d'isolation de passivation superficielb.

Des exemples concrets et spécifiques de formation du moyen D de contrôle de la couche d'épuisement dans la présente réalisation seront décrits en se référant uxc figures 15 à 20 Dans la figure 15, le moyen D1 de contrble de la couche d'épuisement est formé d'une jonction p-n. Dans la préparation de la jonction p-n, le film isolant I de passivation superficielle est soumis à attaque sélective pour former des trous de travers aux parties exigées du film I et des régions du type p 14, 14... sont formés par diffusion sélective aux parties du semi-conducteur

S du type n correspondant aux trous de travers respectifs.

Le moyen Di de contrble de la couche d'épuisement a l'avantage qu'il peut être obtenu facilement. Au cas o le semi-conducteur employé est du type p, des régions du type n sont formées par diffusion sélective similaire. Dans cette connexion, il est à noter qu'il n'est pas essentiel pour le fonctionnement du dispositif d'onde acoustique de surface de supprimer le film isolant I de passivation superficielle aux parties correspondant alors aux régions du type p 14,14... comme illustré dans la

figure 15, mais le film isolant I de passivation super-

ficielle peut être formé au-dessus à la fois des portions o les régions du type p 14, 14 sont formées et les parties o les régions du type p 14, 14... ne sont pas formées. Dans ce cas, le fonctionnement du dispositif peutêtre plus stable.

Les structures du moyen de contrMle de la couche

d'épuisement des figures 17 et 18 correspondent respective-

ment à celles des figures 8 et 9.

La figure 19 illustre un moyen D4 de contrôle de la couche d'épuisement de construction MIS (semi-conducteur isolant métal). Dans cette construction MIS, un film isolant de passivation superficielle I est utilisé comme isolant pour la construction MIS. Aussi, des électrodes M4 peuvent être formées après qu'un métal soit déposé sur le film d'isolation de passivation superficielle I. Ainsi, un dispositif ayant la construction MIS peut être

fabriqué facilement.

Une structure de la figure 20 correspond à celle de la figure 10. Une jonction Schottky est facilement formée en éliminant sélectivement la partie exigée du film d'isolation de passivation superficielle I et en déposant un métal sur un semi-conducteur S aux parties o le film I

est éliminé pour produire des électrodes de métal M5.

En accord avec la présente réalisation, puisque le film d'isolation de passivation superficielle I est produit

à l'interface du semi-conducteur S et de la couche piézo-

électrique A, l'influence des états de surface du semi-

conducteur S et du courant de fuite à travers la couche piézo-électrique A sont réduites et la stabilité du

fonctionnement du dispositif peut être augmentée.

La réalisation de la figure 13 a un effet similaire

à celui qui est atteint par la disposition du film d'isola-

tion de passivation superficielle.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques

des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-

ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans

le cadre de la protection comme revendiquée.

R E V E ND I C A T I 0 NS

1. Dispositif d'onde acoustique de surface, caractérisé en ce qu'il comprend une structure stratifiée d'un matériau semi-conducteur et d'un matériau piézo-électrique, un moyen de contrble de couche d'épuisement localement produite à une partie d'interface dudit matériau semiconducteur et dudit matériau piézo-électrique, et un moyen pour appliquer une tension de polarisation à courant continu et une tension de pompage audit moyen de contrtle de la couche d'épuisement pour contrtler la couche d'épuisement de ladite structure stratifiée et provoquer une interaction paramétrique à une région ou des régions autres qu'une région o ledit moyen de contrtle de la couche d'épuisement

est produit.

2. Dispositif d'onde acoustique de surface, caractérisé en ce qu'il comprend une structure stratifiée d'un matériau semi-conducteur et d'un matériau piézo-électrique, un

moyen de contrôle de la couche d'épuisement produite loca-

lement à une partie d'interface dudit matériau semi-

conducteur et dudit matériau piézo-électrique, une électrode

de pompage produite sur une surface dudit matériau piézo-

électrique, un moyen pour appliquer une tension de polarisation à courant continu audit moyen de contrsle de la couche d'épuisement, et un moyen pour appliquer une tension de pompage à ladite électrode de pompage, aux moyersdesquels une couche d'épuisement de ladite structure stratifiée est contrôlée par application des tensions pour provoquer une interaction paramétrique à une région ou des régions autres qu'une région o ledit moyen de

contrôle de la couche d'épuisement est produit.

3. Dispositif d'onde acoustique de surface, caractérisé en ce qu'il comprend une structure stratifiée d'un matériau semi-conducteur et d'un matériau piézo-électrique,un moyen de contrble de la couche d'épuisement produit

localement à une partie d'interface dudit matériau semi-

conducteur et dudit matériau piézo-électrique, une couche isolante produite à ladite partie d'interface pour la passivation superficielle dudit matériau semi-conducteur, et un moyen pour appliquer une tension de polarisation à courant continu et une tension de pompage audit moyen de contrôle de la couche d'épuisement pour contriver une couche d'épuisement deladite structure stratifiée et provoquer une interaction paramétrique à une région ou des régions autres qu'une région o ledit moyen de contrôle de la

couche d' épuisement est produit.

4. Dispositif d'onde acoustique de surface selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite électrode de pompage a une dimension suffisante pour couvrir une aire o ledit moyen de contrôle de la couche d'épuisement est disposé. 5. Dispositif d'onde acoustique de surface selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que ledit moyen pour appliquer une tension de polarisation à courant continu et une tension de pompage comprend une source de puissance de pompage, une source de puissance à courant continu variable, une capacité de blocage de courant continu et une bobine d'induction de blocage de courant alternatif; ladite source de puissance de pompage étant connectée audit moyen de oontrble de la couche d' épuisement à travers ladite capacité de blocage de courant continu; et ladite source de puissance à courant continu variable connectée audit -moyen de contrble de la couche d'épuisement à travers ladite bobine d'induction de blocage de courant alternatif. 6. Dispositif d'onde acoustique de surface selon la revendication 2, qui comirerend une couche isolante produite

à ladite partie d'interface pour la passivation superfi-

cielle dudit matériau semi-conducteur, 7. Dispositif d'onde a.coustique de surface selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen pour appliquer une tension de polarisation à courant continu

comprend une source de puissance à courant continu varia-

ble connectée audit moyen de contrtle de la couche d'épuisement, et en ce que ledit moyen pour appliquer une tension de pompage comprend une source de puissance de pompage connectée audit moyen de contrôle de la couche d'épuisement. 8. Dispositif d'onde acoustique de surface selon

l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce

que ledit moyen de contrôlede la couche d'épuisement comprend une pluralité de membres de contrôle de la couche d'épuisement disposés dans la direction de propagation d'une onde acoustique de surface, chacun desdits membres ayant une largeur dans ladite direction de propagation

plus petite qu'un espace entre les membres respectifs.

9. Dispositif d'onde acoustique de surface selon

l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que

ledit moyen de contràle de la couche d'épuisement comprend

une pluralité de membres de contrôle de la couche d'épuise-

ment disposés dans une direction de propagation d'une onde acoustique de surface, une largeur de chacun desdits membres dans ladite direction de propagation et/ou un espace entre les membres respectifs étant plus petit que les longueurs d'onde de ladite ornde acoustique de surface. 10. Dispositif d'onde acoustique de surface selon. la revendication 8, caractérisé en ce que la largeur de

chacun desdits membres de contrôle de la couche d'épuise-

ment et/ou ledit espace entre les membres respectifs est plus petit qu'une longueur d'onde de ladite onde acoustique

de surface.

11. Dispositif d'onde acoustique de surface selon

l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce -que

ce que ledit moyen de contrôle de la couche d'épuisement est constitué d'une jonction p-n formée à ledite partie d'interface. 12. Dispositif d'onde acoustique de surface selon

l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que

lesdits membres de contrôle de la couche d'épuisement sont formés de jonction p-n fabriquée à ladite partie

d'interface, et qui comprend aussi des électrodes d'applica-

tion de tension produites aux endroits o lesdites jonctions

p-n sont formées.

13.Dispositf d'onde acoustique de surface selon l'une

des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que

que lesdits membres de contrôle de la couche dtépuisement sont faits de jonctionsp-n en forme de U et produites à ladite partie d'interface, et qui comprend aussi des électrodes d'application de tension déposées sur les

parties respectives concaves desdites jonctions p-n.

14. Dispositif d'onde acoustique de surface selon

l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que

que ledit moyen de contrtle de la couche d'épuisement est fait d'une jonction Schottky formée à ladite partie d'interface. 15. Dispositif d'onde acoustique de surface selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de

contrble de la couche d'épuisement est fait d'un semi-

conducteur isolant métal formé sur ladite couche d'isola-

tion à ladite partie d'interface.