FR2522875A1 - Dispositif servant a l'enregistrement ou a la reproduction d'images et dispositif semi-conducteur convenant a un tel dispositif - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR COMPORTANT AU MOINS UNE CATHODE FROIDE EST MONTE PAR SOUDAGE SUR UN SUPPORT EN MATIERE CERAMIQUE DE FACON QUE LES ENDROITS OU SE PRODUIT L'EMISSION SE TROUVENT EN FACE DES OUVERTURES DANS LE SUPPORT. UNE TELLE STRUCTURE OFFRE PLUSIEURS AVANTAGES. SI LE SUPPORT CONSTITUE LA PAROI TERMINALE D'UN TUBE A VIDE, LE CORPS SEMI-CONDUCTEUR PEUT ETRE REFROIDI DE FACON SIMPLE ET DE PLUS, IL EST POSSIBLE DE CONNECTER DE FACON DIRECTE DES ZONES SEMI-CONDUCTRICES. CELA PERMET UNE ECONOMIE DE TRAVERSEES DANS LE TUBE A VIDE, CE QUI AUGMENTE LA FIABILITE DU VIDE, SURTOUT DANS LE CAS DE PLUSIEURS POINTS D'EMISSION. UN AUTRE AVANTAGE CONSISTE DANS LE FAIT QUE LES CATHODES PEUVENT ETRE CONNECTEES PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA SOUDURE A UNE CONNEXION COMMUNE SUR LE SUPPORT, CE QUI FOURNIT UN POTENTIEL SUPERFICIEL PRATIQUEMENT EGAL AUX DIVERS POINTS D'EMISSION, DE SORTE QUE LE COMPORTEMENT OPTIQUE ELECTRONIQUE EST UNIFORME POUR LES ELECTRONS ENGENDRES A PLUSIEURS ENDROITS D'EMISSION.

Description

_-1 _

"DISPOSITIF SERVANT A L'ENREGISTREMENT OU A LA REPRODUCTION D'IMAGES

ET DISPOSITIF SEMICONDUCTEUR CONVENANT A UN TEL DISPOSITIF"

L'invention concerne un dispositif servant à l'enregis-

trement o à la reproduction d'images, muni de moyens permettant de

commander un faisceau d'électrons et d'au moins un dispositif semi-

conducteur comportant au moins une cathode semiconductrice présen-

tant au moins une région située au niveau d'une surface principale d'un corps semiconducteur et pouvant émettre des électrons à l'état

de fonctionnement.

Un tel dispositif est connu de la demande de brevet fran-

çais publiée sous le Nô 2 461 350 et déposée au nom de la Demande-

resse.

De plus, l'invention est relative à un dispositif semicon-

ducteur convenant à un tel dispositif.

Un dispositif comme mentionné ci-dessus peut également

être appliqué par exemple à la microscopie électronique ou à la li-

thographie électronique Un tel dispositif comporte des moyens pour commander le faisceau d'électrons de façon que celui-ci atteigne un

endroit o, dans le cas de microscopie électronique ou de lithogra-

phie électronique, peut être posé respectivement un produit à exami-

ner un corps semiconducteur.

Toutefois, un dispositif servant à l'enregistrement d'ima-

ges comporte un tube à rayons cathodiques faisant office de tube de caméra contenant comme cible une couche photosensible, comme par exemple une couche photoconductrice D'une façon générale, dans un

dispositif servant à la reproduction d'images, le dispositif compor-

te un tube à rayons cathodiques faisant office de tube image, cepen-

dant qu'une couche ou une configuration de lignes ou de points en

matériau luminescent est appliquée sur une cible.

L'application de tels dispositifs munis de cathodes semi-

conductrices peut s'accompagner de divers problèmes.

Le premier problème qui risque de se poser consiste dans

le refroidissement de telles cathodes Ce refroidissement est com-

-2-

pliqué du fait que, lors du fonctionnement, les corps semiconduc-

teurs se trouvent dans une enceinte à vide et, de plus, qu'ils sont appliqués en général au broches de traversée de la paroi terminale d'un tube en verre La faible conductivité thermique de ces broches

et du verre empêche une bonne évacuation vers l'extérieur de l'éner-

gie dissipée dans la cathode.

De plus, avec le nombre croissant de points d'émission, le nombre de traversées augmente en général du fait que chaque point d'émission doit pouvoir être excité séparément Une augmentation du nombre de traversées complique le processus de fabrication et, de

plus, le risque de fuites et, de ce fait, celui d'un vide moins ap-

proprié Cela peut être compensé partiellement lorsque la commande des cathodes est assurée par un circuit intégré, de préférence dans

les mêmes corps semiconducteurs dans lesquels est réalisé la catho-

de Toutefois, la dissipation d'un tel circuit risque d'imposer des exigences additionnelles au refroidissement du corps semiconducteur,

dont les problèmes ont été déjà décrits ci-dessus.

De plus, dans le cas d'utilisation de plusieurs points

d'émission, il se pose un tout autre problème, notamment des carac-

tères électroniques optiques L'un des exemples de réalisation de

ladite demande de brevet français publiée sous le No 2 461 350 dé-

crit un corps semiconducteur présentant trois cathodes semiconduc-

trices, dont la face inférieure est munie d'un contact conducteur

assurant le contact d'une région de type p commune à trois cathodes.

Ce contact commun est par exemple mis à la masse, alors que les ca-

thodes séparées sont excitées à l'aide de tensions positives appli-

quées à des contacts assurant le contact des régions superficielles de type N correspondant aux cathodes séparées Ces tensions doivent être positives par rapport à la masse de façon que, dans la jonction pn correspondante, il se produise une multiplication par avalanche et que, de ce fait, la cathode émette des électrons C'est ainsi que par suite de variations de résistance dans le matériau de départ (dans cet exemple un substrat de type p) et dans les diffusions de contact, ces tensions peuvent différer fortement pour les diverses cathodes La variation relative dans un seul corps semiconducteur

peut être d'environ 2 V, et est entre autres tributaire de la me-

-3- sure dans laquelle est engendrée la multiplication d'électrons, de sorte que des électrons sont émis à partir de plusieurs points sur une seule surface principale de façon qu'à un point, la surface de type N présente un-potentiel d'environ 6 V, alors qu'à un autre point, ce potentiel est d'environ 8 V. Après avoir quitté la cathode, dans un système d'optique électronique, les électrons traversent en général d'abord un champ

électrique accélérateur, par exemple du fait qu'une grille d'accé-

lération ou une électrode d'accélération est prévue à quelque dis-

tance Or, si le potentiel d'une telle électrode d'accélération est de 20 V, les électrons émis par un point d'émission traversent une différence de potentiel d'environ 14 V, alors que les électrons émis par l'autre point d'émission traversent une différence de potentiel

d'environ 12 V Cela implique que, vu du point de vue optique élec-

tronique, il présente un autre comportement, ce qui est indésirable.

Ce phénomène se produit dans une plus forte mesure lorsque les di-

vers points d'émission sont répartis sur plusieurs corps semiconduc-

teurs.

Du point de vue optique électronique, il est ainsi désira-

ble que toutes les surfaces émissives présentent pratiquement le mê-

me potentiel, qui est par exemple le potentiel de la terre Comme

il a déjà été mentionné ci-dessus, dans les cathodes semiconductri-

ces, ce résultat peut être atteint par interconnexion des régions superficielles émissives, par exemple par une zone superficielle de

type p à dopage élevé, éventuellement en combinaison avec une confi-

guration de métallisation Dans ce cas, pour exciter les jonctions

pn séparées (points d'émission), il faut munir la surface princi-

pale par point d'émission, d'une zone de contact de type p à dopage

élevé additionnel profonde dans le corps semiconducteur Pour empê-

cher des résistances série trop élevées et, éventuellement, une in-

fluence relative des points d'émission juxtaposés, il faut que le

corps semiconducteur soit muni en outre de couches enterrées de ty-

pe p à dopage élevé, qui s'étendent de la zone de contact de type p

jusqu'à pratiquement au-dessous de la jonction pn correspondante.

Abstraction faite des inconvénients souslevés par des éta-

pes additionnelles du processus (zones de contact de type p et cou-

che enterrées), une telle solution entraîne le problème que le nom-

bre de traversées du tube à rayons cathodiques augmente avec le nom-

bre de points d'émission, du fait que chaque point d'émission doit

pouvoir être excité séparément Cela se traduit par les susdits pro-

blèmes, c'est-à-dire maintenir le vide dans le tube à rayons catho-

diques, et refroidir le corps semiconducteur.

L'invention vise à éliminer au moins partiellement les sus-

dits problèmes Elle est basée sur l'idée que ce résultat peut être atteint par un tout autre montage du corps semiconducteur dans le

dispositif que celui usuel jusqu'à présent pour les dispositifs semi-

conducteurs présentant des cathodes froides.

Un dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce que du côté de la surface principale, le corps semiconducteur est

fixé à un support muni d'une ouverture à l'endroit de la région con-

venant à l'émission d'électrons.

Un tel dispositif offre plusieurs avantages Dans le cas d'un tube à rayons cathodiques, lorsquel le support fait également

office de paroi terminale, le corps semiconducteur se trouve à l'ex-

térieur de l'enceinte vidée d'air Cela simplifie entre autres nota-

blement l'évacuation de chaleur du corps semiconducteur De plus, il

est ainsi possible de réaliser des fonctions auxiliaires électroni-

ques sur le support à l'aide de techniques usuelles.

Si le corps semiconducteur comporte plusieurs cathodes,

celles-ci sont de préférence indépendantes, du point de vue électri-

que, les unes des autres, et munies d'une connexion commune aux ré-

gions convenant à l'émission d'électrons Ainsi, les régions super-

ficielles de plusieurs points d'émission peuvent être portées à un même potentiel, par exemple le potentiel de la terre Cela implique

que le potentiel des électrons de plusieurs points d'émission pré-

sente des variations pratiquement identiques déterminées par l'opti-

que électronique et le potentiel de la connexion commune Du point de vue optique électronique, cela est avantageux du fait que cela permet d'empêcher des variations dans le comportement d'émission et,

de ce fait, dans le trajet que parcourent les électrons.

Afin de pouvoir mettre à la terre les régions-d'émission, notamment lorsque plusieurs dispositifs semiconducteurs se trouvent -5-

sur le support, une forme de réalisation préférentielle d'un dispo-

sitif conforme à l'invention est caractérisée en ce que la fixation

du corps semiconducteur au support comporte du matériau électrocon-

ducteur qui est connecté à une connexion pour au moins une région

superficielle correspondant à une cathode semiconductrice Cela per-

met un bon contact électrique et facilite l'obtention d'un potentiel

pratiquement uniforme aux diverses régions superficielles.

Le support peut âtre réalisé en verre ou une substance cé-

ramique d'une épaisseur comprise entre 0,2 et 5 mm.

Une autre forme de réalisation préférentielle d'un disposi-

tif conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'autour de l'ou-

verture, le côté opposé du support est au moins partiellement muni

d'au moins une électrode.

Une telle électrode peut faire office d'électrode d'accélé-

ration, comme le décrit la demande de brevet français publiée sous le N 2 415 879 De plus, une telle cathode peut être subdivisée pour la déviation, comme le décrit la demande de brevet français déposée sous

le N O 82 17777 du 25 octobre 1982 au nom de la Demanderesse.

Un dispositif semiconducteur convenant à un dispositif con-

forme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un corps se-

miconducteur, dont une surface principale est munie de plusieurs ca-

thodes semiconductrices indépendantes les unes des autres du point de vue électrique, et d'une connexion commune aux régions superficielles

correspondant aux régions convenant à l'émission d'électrons.

Plusieurs mécanismes d'émission sont possibles C'est ain-

si qu'on peut mettre à profit le phénomène de multiplication par ava-

lanche d'électrons, phénomène qui se produit lorsqu'une jonction pn fonctionne à tension suffisamment élevée dans le sens de blocage, com

me le décrivent entre autres lesdites demandes de brevet français pu-

bliées sous le NO 2 461 350 et NO 2 415 879 L'électrode d'accéléra-

tion y représentée peut faire partie du système de fixation bien qu' elle puisse également être fixée de l'autre csté du support, comme on l'a déjà mentionné ci-dessus, sans que, fait étonnant, le rendement de la cathode en soit plus affecté que dans le cas o l'électrode d'accélération est appliquée de façon directe sur une couche d'oxyde,

qui est en général plus mince que le support.

-6-

La description ci-après, en se référant aux dessins anne-

xés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com-

prendre comment l'invention peut être réalisée.

La figure 1 représente schématiquement un tube de repro-

duction comportant un dispositif conforme à l'invention.

La figure 2 représente schématiquement un détail de la

figure 1.

La figure 3 représente schématiquement une variante du

dispositif selon la figure 2.

La figure 4 représente schématiquement une vue en plan d'un dispositif semiconducteur convenant à un dispositif conforme à l'invention, alors que

les figures 5 et 6 représentent schématiquement des sec-

tions transversales suivant les lignes V-V et VI-VI de la figure 4 d'un détail d'un tel dispositif et la figure 7 montre une partie d'une autre variante d'un

dispositif conforme à l'invention.

Les figures ne sont pas représentées à échelle, mais pour la clarté du dessin, dans les sections transversales, notamment les dimensions dans la direction de l'épaisseur sont représentées d'une façon fortement exagérée Des zones semiconductrices de même type de coriduction sont en général hachurées dans la même direction; sur les figures, les parties correspondantes sont en général désignées par

le même chiffre de référence.

La figure 1 montre un dispositif 1 conforme à l'invention présentant un tube à rayons cathodiques, qui fait office de tube de

reproduction Le tube à vide hermétique 2 s'évase en forme d'enton-

noir, la paroi terminale 3 étant recouverte à l'intérieur d'un écran

luminescent 13 De plus, le tube comporte des électrodes de focalisa-

tion 6, 7, des plaques de déviation 8, 9 et une grille (écran) 10.

La paroi terminale opposée est constituée par un support 4 par exem-

ple en matière céramique, d'une épaisseur de 0 5 mm, qui est munie d'ouvertures 5 à l'endroit des dispositifs semiconducteurs 20 Les dispositifs semiconducteurs se trouvent par conséquent à l'extérieur

du tube à rayons cathodiques proprement dit et sont fixés sur le sup-

port 4 à l'aide d'une soudure par thermocompression 19 La paroi du -7-

tube à vide 2 est fixée sur le support 4 à l'aide d'une soudure her-

métique 18, qui est par exemple en verre ou en verre-métal Dans cet exemple, la soudure 19 relie les zones superficielles de typ N 24

(voir la figure 2) du dispositif semiconducteur 20 aux pistes métal-

liques lia, qui sont par exemple mises à la terre La connexion 12

assure la connexion du dispositif semiconducteur 20 à une configura-

tion de métallisation 11 b sur le support 4 Le dispositif semiconduc-

teur 20 est inséré, par l'intermédiaire d'une configuration de métal-

lisation 11, dans un montage comprenant d'autres composants 15 Dans cet exemple, les composants 15 sont placés dans une enveloppe plane

51 avec des conducteurs dans un plan et dans une enveloppe en matiè-

re céramique ou plastique 52, les conducteurs de contact assurant le

contact avec la configuration de métallisation 11 par l'intermédiai-

re d'ouvertures 16 ménagées dans le support 4 A l'intérieur du tube de reproduction sont prévues en outre des électrodes 17 appliquées

sur le support 4 autour des ouvertures 5 et faisant office d'électro-

des d'accélération ou d'électrodes de déviation, comme le décrivent

les demandes de brevet français publiée sous le N' 2 461 350 et dé-

posée sous le No 82 17777 du 25 octobre 1982, dont le contenu est

inséré par référence dans la présente demande.

Le dispositif semiconducteur 20 comporte au moins une ca-

thode semiconductrice du genre à claquage par avalanche La figure 2 montre un détail du dispositif selon la figure 1, qui représente

un tel dispositif semiconducteur en section transversale Le dispo-

sitif semiconducteur 20 comporte un corps semiconducteur 21 présen-

tant un substrat de type p 25 sur lequel est formée, par croissance épitaxiale, une couche superficielle de type p 22 Pour assurer un bon contact, le corps semiconducteur comporte en outre des zones de contact de type N à dopage élevé 24 pour un contact 26 Le substrat est connecté par un contact 27 La jonction pn 28 entre la région de type N 23 et la couche de type p 22 fonctionne dans le sens de bloquage de façon à engendrer des électrons par multiplication par avalanche, électrons qui peuvent sortir du corps semiconducteur par la surface 29 Du fait qu'à l'endroit de la région de type p 30, qui

forme une partie de la jonction pn 28 avec la zone 23 dans l'ouver-

ture 5, la tension de claquage est inférieure à celle se produisant -8- à d'autres endroits, le claquage s'y produit plus t 8 t et l'émission d'électrons se produit essentiellement à l'endroit de cette région à tension de claquage réduite Dans l'ouverture 5, la surface 29 est en outre munie d'un matériau réducteur du potentiel de sortie 31,

comme le césium ou le baryium Pour une description plus détaillée

de telles cathodes et leur fonctionnement, il y a lieu de se référer

à ladite demande de brevet français publiée sous le N O 2 461 350.

Le contact 26 qui encercle par exemple de façon annulaire la surface &Missive est fixé hermétiquement par thermocompression à

la configuration de métallisation 11 sur le support 4 Ainsi est for-

mé la soudure 19 Dans le support 4 se trouve une ouverture circulai-

re 5 à l'endroit de la surface émissive De l'autre côté du support

4 se trouve une électrode 17 qui, dans cet exemple, est également an-

nulaire et fait office d'électrode d'accélération Dans le dispositif selon les figures 1 et 2, les deux corps semiconducteurs 21 sont connectés par l'intermédiaire de contacts 26 à une configuration de métallisation commune lia, qui est par exemple

mise à la terre Ainsi, les surfaces 29 des deux dispositifs semi-

conducteurs sont pratiquement au même potentiel, de sorte qu'à partir

des deux cathodes, les électrons quittent la surface 29 dans des con-

ditions pratiquement identiques, ayant notamment un champ d'accéléra-

tion à parcourir, dont la première partie est à peu près entièrement déterminée par l'électrode d'accélération (par exemple l'électrode 17). Du fait que le corps semiconducteur ne se trouve pas dans

le vide proprement dit, mais du c 5 té extérieur du tube à rayons ca-

thodiques, une bonne évacuation de l'énergie dissipée dans le corps

semiconducteur est possible.

C'est ainsi que le support 4 fonctionne pour ainsi dire

comme une ailette de refroidissement très efficace De plus, des ai-

lettes de refroidissement peuvent être disposées au besoin sous for-

me de ressorts d'appui ou de contact contre la couche de métallisa-

tion 27.

Pour protéger les corps semiconducteurs et notamment le câ-

blage 12, le tout peut être recouvert d'un capot, rempli ou non d'une pâte électro-isolante conductrice de la chaleur Au besoin, un vide -9-

peut régner dans ce capot, par exemple si la soudure 19 n'est pas né-

cessairement hermétique, comme par exemple dans le cas d'application

pour la microscopie électronique.

Un autre avantage d'un tel dispositif consiste dans le fait que le dispositif semiconducteur 20 peut être incorporé d'une façon simple dans un circuit de commande réalisé sur le support 4 à

l'aide des composants 15 Un contact 26 de la cathode est déjà insé-

ré par l'intermédiaire de la soudure 19 et de la configuration de métallisation lla dans un tel circuit, alors que le fil de connexion

12 fixé sur le contact 27 peut étre relié ailleurs à la configura-

tion 11.

Les dispositifs 20 représentés séparément, du point de vue mécanique, sur la figure 1 peuvent être réalisés au besoin dans un seul corps semiconducteur Le support 4, qui fait office de paroi terminale et qui est plan dans le présent exemple, peut être plus ou moins courbé dans certaines limites, ce qui est avantageux du point

de vue optique électronique, étant donné les possibilités ainsi of-

fertes pour corriger des défauts d'image.

Dans le dispositif selon la figure 3, la soudure métalli-

que 19 est remplacée par un joint 33 en matériau isolant hermétique, comme par exemple du verre ou de la colle, alors que la liaison entre la zone de contact 24 et la configuration de métallisation 11 est ici formée par une face conductrice auto-portante 34 assurant le contact

avec la zone 24.

La grille-écran 10 est montée sur le support 4 par exemple par soudage à l'aide d'un laser, alors que le tube 2 est fixé sur le support 4 à l'aide d'une soudure hermétique effectuée à l'aide de

techniques usuelles, comme par exemple le soudage par thermocompres-

sion.

Du reste, les chiffres de référence ont la même signifi-

cation que sur la figure 2, abstraction faite de la région de type

n 35 Une diffusion de cette région de type N dans la région de ty-

pe p 25 dans le dispositif selon la figure 2 n'entraîne pas la per-

te du fonctionnement de la cathode, puisque, lors du fonctionnement, la jonction pn 36 entre la région de type N 35 et le substrat de type p 25 fonctionne dans le sens direct D'autre part, lorsque la - connexion est cependant positive par rapport à celle dans la région 24, la jonction pn 35 est traversée par un courant d'avalanche sur

la majeure partie de la surface correspondante La dissipation ac-

compagnant ce phénomène est telle que le dispositif semiconducteur peut au besoin faire office d'élément de chauffage en vue d'obtenir un vide convenable dans le tube 2 ou dans une plus grande enceinte, par exemple, lorsqu'un dispositif conforme à l'invention est logé en

son entièreté dans une plus grande enceinte à vide.

Dans le dispositif selon les figures 4, 5 et 6 sont réali-

sées plusieurs cathodes semiconductrices dans un seul corps semicon-

ducteur 21 Les régions émissives sont représentées dans la vue en plan du dispositif semiconducteur par des ouvertures circulaires 37

dans la métallisation de contact commune 26, alors que la région dé-

couverte par l'ouverture 5 dans le support 4 est indiquée à l'aide de la ligne interrompue 38 (Figure 4) Si la métallisation de contact 26

est mise à la terre, toute la surface superficielle 23 est pratique-

ment au même potentiel, ce qui offre les susdits avantages du point

de vue optique électronique.

Les divers cathodes semiconductrices présentant des jonc-

tions émissives pn 28 sont séparées les unes des autres à l'aide de rainures en V 41, qui s'étendent jusque dans la couche superficielle de type N commune 23, ce qui assure l'isolation des cathodes Dans les rainures, la surface de silicium de cet exemple est recouverte

d'une couche d'oxyde 42; au besoin, les rainures peuvent être rem-

plies entièrement de silicium polycristallin Les métallisations de contact 27 assurant le contact des régions de type p 22 peuvent être connectées à l'aide d'un fil à la configuration de métallisation 11 sur le support 4 Dans le présent exemple, une diffusion de contact p+ profonde 25 et une métallisation de contact 39 permettent de réaliser un contact à la surface 29; la métallisation de contact 39 peut être fixée de façon directe par l'intermédiaire d'une soudure b sur la configuration de métallisation 11 Dans cet exemple, la couche de métallisation 27 sert de connexion à basse valeur ohmique entre la région émissive déterminée excitée par un contact 39 et la zone de contact de type p à dopage plus élevé 25 à l'endroit de ce

contact 39 Au lieu d'être relié par une connexion directe, le con-

* -11, tact 39 peut être relié à la configuration 11 b par l'intermédiaire d'une connexion autoportante, qui est représentée sur la figure 6 à

l'aide d'une ligne interrompue 40 Du reste, les chiffres de référen-

ce ont la même signification que sur les figures précédentes; pour la clarté, les éléments du tube à rayons cathodiques autres que la paroi

2 ne sont pas représentés sur le dessin.

La figure 7 montre enfin un dispositif o la soudure her-

métique 19 entre la métallisation 11 et le dispositif semiconducteur est formée par la métallisation 11 et une électrode d'accélération 43, qui s'étend sur le corps semiconducteur autour de l'ouverture 44

et qui est séparée du corps semiconducteur par un oxyde 46; une tel-

le cathode semiconductrice o la jonction 28 utilisée pour l'émis-

sion coupe la surface 29 est décrite dans ladite demande de brevet

français publiée sous le N O 2 415 879.

Pour assurer la connexion dans la région de type N 23, le dispositif est muni d'une métallisation de contact 26, qui assure le contact d'une configuration lla sur le support 4 Du reste, les chiffres de référence ont la même signification que sur les figures précédentes.

Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux exem-

ples décrits ci-dessus, mais que de nombreuses variantes sont possi-

bles pour l'initié sans sortir du cadre de la présente invention.

C'est ainsi que la soudure 19 n'est pas toujours hermétique, par ex-

emple lorsque le support avec le dispositif semiconducteur appliqué sur ce dernier fait partie d'un plus grand ensemble, qui est vidé

d'air, comme dans le cas d'un microscope électronique ou d'applica-

tions lithographiques.

Au lieu d'être séparées par isolation à l'aide de rainu-

res en V, les cathodes sur la figure 5 peuvent également être sépa-

rées les unes des autres par oxydation locale Au besoin, d'autres

éléments semi-conducteurs usuels dans la technologie des semiconduc-

teurs peuvent être réalisés pour plusieurs buts dans la surface prin-

cipale 29.

De plus, le dispositif n'est pas limité aux cathodes dans lesquelles l'émission est assurée par claquage, mais il est possible

d'utiliser des cathodes présentant d'autres mécanismes d'émission.

-12-

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 Dispositif servant à l'enregistrement ou à la reproduction

d'images, muni de moyens permettant de commander un faisceau d'élec-

trons et d'au moins un dispositif semiconducteur comportant au moins une cathode semiconductrice présentant au moins une région située au

niveau d'une une surface principale d'un corps semiconducteur et pou-

vant émettre des électrons à l'état de fonctionnement, caractérisé en ce que du côté de la surface principale, le corps semiconducteur est

fixé à un support muni d'une ouverture à l'endroit de la région con-

venant à l'émission d'électrons.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que

le dispositif semiconducteur comporte plusieurs cathodes semiconduc-

trices, qui sont indépendentes les unes des autres, du point de vue électrique, et qui sont munies d'une connexion commune aux régions

superficielles correspondant aux régions convenant à l'émission d'é-

lectrons.

3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la fixation du corps semiconducteur au support est assurée par

une couche en matériau conducteur appliquée sur le corps semiconduc-

teur et munie de fenêtres à l'endroit des régions convenant à l'émis-

sion d'électrons.

4 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que la fixation du corps semiconducteur au support est assurée par un matériau électroconducteur, qui est connecté à une

surface superficielle du dispositif semiconducteur.

5 Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que du côté du corps semiconducteur, le support est muni d'une piste électroconductrice assurant le contact électrique de la couche

conductrice de fixation.

6 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que la fixation du corps semiconducteur au support

est hermétique et le dispositif est également muni d'une cible dispo-

-13-

sée dans un tube à rayons cathodiques vidé d'air, fixé de façon her-

métique sur la face opposée du support.

7 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que la face du support autre que celle sur laquelle

est fixé le dispositif semiconducteur est munie, au moins partielle-

ment, d'au moins une électrode appliquée autour de l'ouverture dans

le support.

8 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que l'épaisseur du support est d'au maximum 10 mm.

9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que

l'épaisseur du support est comprise entre 0,2 et 5 mm.

Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que le support est réalisé en verre ou en matière cé-

ramique.

11 Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, caracté-

risé en ce que les cathodes semiconductrices sont séparées les unes

des autres du point de vue électrique, à l'aide de rainures.

12 Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que

les rainures sont remplies.

13 Dispositif semiconducteur convenant à un dispositif selon

l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispo-

sitif semiconducteur comporte un corps semiconducteur, dont une sur-

face principale est munie de plusieurs cathodes semiconductrices qui sont indépendantes les unes des autres, du point de vue électrique, et d'une connexion commune aux régions superficielles correspondant

aux régions convenant à l'émission d'électrons.

14 Dispositif semiconducteur selon la revendication 13, carac-

térisé en ce que la cathode semiconductrice dans le corps semiconduc-

teur comporte une jonction pn entre une région de type N confinant à

une surface du corps semiconducteur et une région de type p, l'appli-

cation d'une tension dans le sens indirect par la jonction pn dans le corps semiconducteur permettant d'engendrer par multiplication par

avalanche des électrons qui peuvent sortir du corps semiconducteur.

Dispositif semiconducteur selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que la région de type p est connectée à l'aide d'une

jonction injectrice pn.

-14- 16 Dispositif semiconducteur selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que plusieurs régions superficielles de type N s Ont reliées entre elles par au moins une région superficielle de type n

et plusieurs cathodes semiconductrices sont isolées les unes des au-

tres par des rainures qui s'étendant à partir de la surface opposée

jusque dans la région superficielle de type n.

17 Dispositif semiconducteur selon la revendication 16, carac-

térisé en ce que les rainures sont remplies de matériau électroiso-

lant.