FR2638287A1 - Dispositif a onde acoustique de surface - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif à onde acoustique de surface. Selon l'invention, il comprend une couche de semi-conducteur d'un premier type de conduction, une couche piézo-électrique 4, un transducteur d'entrée 6 et un transducteur de sortie 7 sur la couche piézo-électrique dans la direction de parcours de l'onde acoustique de surface et ayant des périodes différentes d'électrode, une électrode de porte 8 entre les deux transducteurs et des moyens formant diodes 9 sous l'électrode de porte. L'invention s'applique notamment aux communications sur spectre dispersé.
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif à onde acoustique de
surface et à un dispositif formant filtre à encoche utilisé dans un
système de communication sur spectre dispersé.
L'un des problèmes posés par un système de communication sur spectre dispersé d'un système à dispersion directe est l'interférence ou le brouillage des ondes continues à niveau haut qui inhibe souvent la communication. Afin de surmonter ce problème, divers filtres utilisant une onde acoustique de surface sont proposés. Certains exemples typiques sont comme suit: i) l'interférence de l'onde continue est supprimée par un traitement d'adaptation utilisant un filtre transversal programmable (C.M. Panasik, 1982,
Ultrasonics Symp. Proc. pages 100-103).
ii) un filtre à modulation par compression des impulsions o "chirp" accomplit une transformation de Fourier pour supprimer les composantes d'interférence par des contr8les par l'intermédiaire d'un interrupteur haute fréquence ou par combinaison de fonction de coupe et de suppression, et un filtre "chirp" accomplit une transformation de Fourier inverse. Un convolutionneur est utilisé pour les traitements subséquents, à la suite de la transformation de Fourier inverse, pour ainsi simplifier le système (J. Gevargiz et autres., 1985
Ultrasonics Symp. Proc. pages 108 - 113).
iii) un signal d'entrée est distribué dans l'espace selon les fréquences, en utilisant un transducteur "chirp" incliné en tant que transducteur d'entrée, afin de supprimer l'interférence des ondes continues, en utilisant une non linéarité élastique dans une région o se propage une composante au niveau haut du signal (M.F. Lewis, ELECTRONICS LETTERS 21, 1985, pages
573 - 574).
Cependant, ces filtres présentent les inconvénients suivants: Dans le filtre de i) ci-dessus, comme la réponse impulsionnelle du filtre transversal est contr8lée en contr8lant la pondération des prises respectives, il se comporte sensiblement comme un filtre transversal à encoche. Par conséquent, il est difficile d'obtenir une caractéristique d'encoche sur bande étroite, et le filtre supprime de manière non souhaitable des composantes sur les fréquences relativement larges à
proximité de l'interférence de l'onde continue.
Dans le filtre de ii) ci-dessus nécessitant une transformation de Fourier et une transformation de
Fourier inverse, son traitement de signaux est compliqué.
Dans le filtre de iii) ci-dessus, l'utilisation de la non linéarité élastique nécessite une puissance
considérablement importante pour l'entrée.
La présente invention a par conséquent pour objet de produire un dispositif à onde acoustique de surface et un dispositif formant filtre à encoche qui accomplissent une suppression des interférences par onde continue, utiles dans un récepteur de communication sur spectre dispersé du type à dispersion directe pour assurer un filtrage de haute qualité et une
simplification du système.
Selon l'invention, on prévoit un dispositif à onde acoustique de surface comprenant une couche de semi-conducteur d'un premier type de conduction; une couche piézo-électrique prévue sur la couche de semi-conducteur du premier type de conduction; un transducteur d'entrée et un transducteur de sortie prévus sur ladite couche piézo-électrique dans une direction à travers une direction de parcours d'une onde acoustique de surface et ayant des périodes différentes d'électrode; une électrode de porte prévue sur ladite couche piézo-électrique entre les deux transducteurs; et un moyen formant diode prévu dans ladite direction de parcours dans la couche de semi-conducteur du premier
type de conduction, sous l'électrode de porte.
Le principe de fonctionnement du dispositif ayant la structure ci-dessus mentionnée est l'utilisation d'une interaction électro-acoustique entre une onde acoustique de surface et un porteur ou une charge dans un semiconducteur pour utiliser positivement la nature selon laquelle la quantité d'atténuation en rapport avec une propagation d'une onde acoustique de surface change
fortement avec la condition de surface du semi-
conducteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1A est une vue de dessus d'un dispositif à onde acoustique de surface selon l'invention; la figure lB est une vue en coupe transversale du même dispositif à onde acoustique de surface; - les figures 2A et 2B sont des vues schématiques du dessus de transistors d'entrée et de sortie; - la figure 3 est une vue en plan de la surface d'une couche épitaxiée en Si du type p(n) sous une électrode de porte; - les figures 4A et 4B sont des vues en coupe transversale de l'élément le long de la ligne A-A' de la ligne B-B' de la figure 3; - la figure 5 est une vue en plan de lignes de métal qui sont prévues à la surface de la couche épitaxiée du type p(n) pour contr8ler les diodes pn; - la figure 6 est un graphique montrant une caractéristique essentielle de filtre passe-bande d'un filtre selon l'invention; - la figure 7 est une vue schématique expliquant la division en canaux; - la figure 8 est une graphique montrant la relation entre la perte par insertion et la tension de polarisation; - la figure 9 est un graphique montrant la relation entre la perte par insertion et la fréquence; - la figure 10 est une vue schématique montrant un agencement d'un système d'un filtre à encoche; - la figure 11 est une vue schématique d'un filtre à encoche adaptif; - les figures 12A, 12B, 12C et 12D sont des vues en plan montrant différents agencements de
transducteurs d'entrée.
- les figures 13A et 13B sont des vues de dessus et en section transversale d'un dispositif à onde acoustique de surface en tant qu'autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 14 est une vue en perspective détaillée de la portion de propagation du canal i dans le dispositif de la figure 13; - la figure 15 montre la caractéristique de fréquence en tant que filtre à encoche; - la figure 16 est une vue schématique montrant
les relations entre les fréquences et les canaux.
- la figure 17 est un graphique montrant la relation entre la tension de polarisation continue.de la diode et le facteur d'atténuation dans le dispositif des figures 13A et 13B;
- la figure 18 est un graphique montrant la.
relation entre la puissance de l'onde acoustique de surface dans le trajet de propagation et la tension de polarisation de la série de diodes du dispositif des figures 13A et 13B; - les figures 19A et 19B sont des vues de dessus et en section transversale d'un dispositif A onde acoustique de surface en tant qu'autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 20 est une vue en perspective détaillée d'une portion de propagation du canal i dans le dispositif des figures 19A et 19B; - la figure 21 est un graphique montrant la relation entre la tension à la Jonction pn et le coefficient d'atténuation dans le dispositif des figures 19A et 19B; - la figure 22 est un graphique montrant la relation entre la puissance de l'onde acoustique de surface dans le trajet de propagation et la tension à la Jonction pn - la figure 23 est une vue schématique d'un agencement transducteur en tant qu'autre mode de réalisation de l'invention; - les figures 24A et 24B sont des vues en coupe transversale d'une portion de transducteur; - la figure 25 est une vue schématique d'un agencement transducteur en tant qu'autre mode de réalisation de l'invention; - les figures 26A et 26B sont des vues en coupe transversale d'une portion de transducteur; - la figure 27 est une vue en plan d'un dispositif à onde acoustique de surface en tant que premier mode de réalisation; - la figure 28 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 27; - la figure 29 est une vue en perspective détaillée d'une portion de propagation de canal; - la figure 30 est une vue en plan d'un dispositif à onde acoustique de surface en tant qu'autre mode de réalisation; - la figure 31 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 30; et - la figure 32 est une vue en perspective
détaillée d'une portion de propagation de canal.
L'invention sera décrite ci-dessous en détail, en se référant au mode de réalisation préféré illustré
sur les dessins qui n'en sont que des exemples.
Les figures 1A et lB sont des vues de dessus et en coupe transversale d'un dispositif à onde acoustique de surface selon l'invention. Le chiffre de référence 1 désigne un substrat monocristallin en Si du type p+ (n+) sur lequel est prévue une couche épitaxiée 2 en Si du type p(n) ayant une faible densité d'impureté. Le chiffre de référence 3 désigne une couche d'oxyde thermique qui est prévue sur la couche épitaxiée du type p(n). Le chiffre 4 indique une couche piézo-électrique en ZnO qui est prévue sur la couche d'oxyde thermique 3. Les chiffres 6, 7 et 8 indiquent des couches en métal qui sont prévues sur la couche en ZnO 4 pour se comporter comme un transducteur d'entrée, un transducteur de sortie
et une électrode de porte d'application d'une polarisa-
tion en courant continu.
Le chiffre 5 indique une région diffusée du type p+(n+) qui est prévue sous les transducteurs d'entrée et de sortie 6 et 7 pour améliorer l'efficacité de conversion de l'onde acoustique de surface de ces transducteurs. Les transducteurs 6 et 7 ne sont pas d'un type régulier, mais leur période d'électrode change dans une direction à travers la direction de parcours de l'onde acoustique de surface (sur la surface du traJet de propagation). Ils sont en général agencés comme cela est
montré aux figures 2A et 2B.
Des doigts d'électrode s'étendant en angle sur la figure 2A et ils s'étendent en configuration de patte de chien sur la figure 2B. Dans les deux agencements, le pas des électrodes est constant dans tout traJet choisi de propagation de l'onde acoustique de surface. En utilisant de tels transducteurs en tant que transducteurs d'entrée et de sortie, les trajets de propagation sont différents dans l'espace selon la fréquence d'une onde acoustique de surface. En d'autres termes, une
transformation de Fourier dans l'espace est accomplie.
Sous l'électrode de porte 8 sont formées des séries de diodes par diffusion d'une impureté. La figure 3 est une vue en plan des séries de diodes. La figure 3 est une vue en plan de la surface de la couche épitaxiée 2 en Si du type p(n) sous l'électrode de porte et une flèche indique la direction de parcours de l'onde acoustique de surface. La surface de la couche épitaxiée 2 du type p(n) est divisée, dans la direction de parcours de l'onde acoustique de surface, en m morceaux de régions. Le trajet de propagation est également de même divisé en m morceaux. Lorsqu'une telle région est appelée un canal, une région diffusée du type n (p+)en forme d'escalier 9 est formée dans chaque canal. Alors, la région diffusée 9 du type n+(p+) et la couche épitaxiée 2 du type p(n) forme des diodes pn. La région diffusée 9 du type n+(p+) peut avoir la forme de dents d'un peigne au lieu des marches d'escalier à condition que les diodes soient alignées à intervalles dans chaque canal et soient connectées les unes aux autres. Le chiffre 10 désigne une région diffusée d'arrêt de canal du type p+(n+) qui se comporte comme un isolant pour isoler chaque canal des
autres canaux.
Les figures 4A et 4B sont des vues en coupe transversale de l'élément du dispositif, faitessuivant la
ligne A-A' et la ligne B-B' de la figure 3.
La figure 4A est une vue en coupe transversale de l'élément dont la surface de section s'étend le long de la direction de parcours de l'onde acoustique de surface et elle montre la région diffusée 9 du type n+(p+), en effet une série de diodes connectées est prévue le long d'un canal de la couche épitaxiée 2 du
type p(n) sous l'électrode de porte 8.
La figure 4B est une vue en coupe transversale de l'élément dont la surface en section s'étend & travers la direction de parcours de l'onde acoustique de surface et montre que -les séries de diodes de canaux respectifs sont alignées sur la surface de la couche épitaxiée 2 du type p(n) sous l'électrode de porte 8 et sont isolées pour chaque canal par les régions diffusées d'arrêt de
canal p+(n+) 10.
La figure 5 montre les lignes de métal qui sont prévues sur la surface de la couche épitaxiée 2 du type p(n) pour contr8ler les diodes pn. Sur la figure 5, le chiffre de référence 11 désigne les lignes de métal qui
sont prévues sur la couche d'oxyde de silicium 3.
(ch = canal).
Les lignes de métal 11 sont indépendantes pour chaque canal et sont connectées à la région diffusée 5 du type p+(n+) par des trous de contact qui sont prévus dans la couche d'oxyde thermique 3. Les lignes de métal 1i s'étendent Jusqu'à l'extérieur du traJet de propagation et forment des plots respectifs de liaison. La couche 4 de ZnO est sélectivement enlevée au-dessus des plots, par
attaque, pour permettre aux plots d'être collés.
Le mode de réalisation ci-dessus expliqué
fonctionne comme suit.
Les transducteurs d'entrée et de sortie 6 et 7 ont des doigts inclinés d'électrode o l'intervalle entre électrodes (correspondant à la longueur d'onde d'une onde acoustique de surface, est de 20un à 28 pm, la largeur entre doigts (W) est de 4 mm et le nombre de paires d'électrodes est de 103 du c8té entrée et de 12 du c8té sortie. Le substrat est une coupe suivant Si(110) sous la forme d'une structure p/p+ et la direction de propagation de l'onde acoustique de surface est Si[100]. L'épaisseur de la couche épitaxiée 2 en Si du type p est d'environ 3 rm et la densité des impuretés est d'environ 5,0 x 1014cm 3. L'épaisseur de la couche d'oxyde thermique 3 est de lOOnm et l'épaisseur de la couche piézo- électrique de ZnO 4 est d'environ 5Pm. La région diffusée 9 du type n+ dopée de P est prévue à la surface de la couche épitaxiée 2 en Si du type p pour former les diodes et les canaux respectifs sont séparés par des arrêts de canaux sous la forme de régions diffusées 10 du type p+ dopées par B. Les transducteurs 6 et 7 sur la couche 4 de ZnO, la porte 8 et les lignes de commande des diodes 11,
reliées aux diodes, sont faits en Al.
La figure 6 montre la caractéristique de filtrage passe-bande essentielle du filtre selon l'invention. Sur les dessins, f désigne la fréquence et indique la perte par insertion. Comme le transducteur d'entrée de ce filtre se compose de doigts inclinés d'électrode, on considère que différentes composantes de fréquence se déplacent le long de portions différentes du
traJet de propagation de l'onde acoustique de surface.
Comme le montre la figure 7, le traJet de propagation de l'onde acoustique de surface (SAW) est divisé en canaux pour les composantes respectives de fréquence. Même si la quantité d'atténuation se rapportant à la propagation d'une onde acoustique de surface augmente dans un certain canal i tout seul, les signaux d'une composante de fréquence f1 sont atténués dans le canal i tout seul, sans influence sur les composantes de fréquence des autres canaux, donc une caractéristique d'encoche est ajoutée à la caractéristique de filtrage passe-bande comme le montre la figure 6. La caractéristique d'encoche de chaque canal est contr8lée par l'électrode de porte 8 et par la tension continue de polarisation Vd appliquée à la ligne de métal 11 qui est connectée à la série de diodes du canal. La figure 8 montre la relation entre la perte par insertion p et la tension de polarisation lorsqu'une onde continue est introduite dans le dispositif ci-dessus décrit. Là, la taille de l'électrode de porte 8 est de 10 mm x 4 mm et le nombre de canaux est de 20. En supposant que la tension de l'électrode de porte V est fixée à +2V, la quantité d'atténuation change avec la tension de la diode Vd. Une valeur de Vd plus petite que zéro (Vd 0) est une tension directe et Vd plus grande
que zéro (Vd / 0) est une tension inverse.
Avec V =+2V et Vd (tension de la diode) = O, la couche d'épuisement s'étend avec une augmentation de V dans une direction autre que la couche d'épuisement g produite à proximité des diodes, et des porteurs minoritaires commencent à s'accumuler le long de la surface. Les porteurs minoritaires dont la densité n'est pas si importante dans cette condition coopèrent avec une onde acoustique de surface et atténuent fortement l'onde acoustique de surface. Par ailleurs, lorsque la diode est polarisée en direct, un courant direct s'écoule et l'atténuation de l'onde acoustique de surface est minimisée. Cette diminution est utilisée pour former un
filtre à encoche programmable.
Dans le filtre à encoche programmable, un certain degré de condition inversée est normalement maintenu par une polarisation de porte et les diodes sont i1 polarisées en direct, afin de minimiser la perte de propagation de l'onde acoustique de surface dans chaque canal. Lorsque l'on trouve une interférence d'une onde continue à un haut niveau dans la bande en surveillant le signal d'entrée, les diodes dans le canal correspondant à la composante du signal de sortie sont contr8ôlées à zéro volt ou à une polarisation inverse. En conséquence, la puissance de l'onde acoustique de surface se déplaçant
dans le canal est fortement atténuée et la caractéris-
tique d'encoche est obtenue.
La figure 9 montre la caractéristique d'encoche
avec une tension nulle des diodes dans le dixième canal.
La figure 10 montre un agencement du système du filtre & encoche. Afin d'obtenir une excellente caractéristique du filtre à encoche, il est important d'augmenter le nombre de paires des doigts d'électrode du transducteur d'entrée. En effet, afin d'obtenir un pouvoir résolvant de la fréquence spatiale, un nombre accru de paires et de plus de 50 paires est normalement requis. Lorsque l'on utilise des doigts inclinés d'électrode, une augmentation du nombre de paires n'invite pas à un grand effet secondaire provoqué par la reflexion par les extrémités d'électrode. Par ailleurs, un relativement petit nombre
de paires est acceptable du c8té sortie.
La figure 11 est une vue schématique d'un
filtre adaptif à encoche.
On suppose ici que le signal d'entrée concerne un signal à niveau haut sur bande étroite mélangé à un signal dispersé sur large bande. Le signal d'entrée est introduit dans un transducteur d'entrée 21 et est divisée pour diverses pistes de propagation 1 ch à n ch ayant les fréquences centrales f1 à fn' selon les fréquences composantes respectives du signal. Chaque piste de propagation est appelée ici "canal". Le transducteur peut être un bloc de filtres (voir figure 12A) ou peut être l'un d'un transducteur ayant des doigts inclinés d'électrode dans le cas de l'incorporation du filtre à encoche adaptable dans le même substrat (figure 12B), d'un transducteur en forme de patte de chien (figure 12C) et d'une série de transducteurs ayant différentes fréquences centrales (figure 12D). Dans un sens large, tous les agencements transducteurs ont une fonction de classification dans l'espace du signal d'entrée en fréquences composantes respectives. Chaque signal qui a été classifié en fréquence dans l'espace par le transducteur d'entrée est porté au trajet de propagation 22 de chaque canal. Dans le traJet de propagation sont prévues des diodes ou des séries de diodes qui sont polarisées par une source de polarisation en courant continu via des séries de résistances 24. Les signaux appliqués aux canaux respectifs sont introduits dans les séries de diodes et une autopolarisation provoquée par un courant non linéaire est produite dans les diodes en réponse au niveau d'entrée. En contrôlant la caractéristique de passage du traJet de propagation en réponse à la grandeur de l'autopolarisation, les composantes du signal d'entrée uniquement dans les canaux comprenant les composantes de signal à haut niveau sont supprimées. Ensuite, les composantes de signal des canaux respectifs sont additionnées dans un transducteur de sortie 23 ayant la'même caractéristique que le transducteur d'entrée, et un signal diffusé, dont le signal sur bande étroite au niveau haut et supprimé, est
finalement émis.
Les figures 13 et 14 montrent un élément qui permet de réaliser le concept du filtre adaptif à encoche de la figure 11 en utilisant une onde acoustique, de surface. Les figures 13A et 13B sont des vues schématiques d'un filtre adaptable & encoche sous la
forme d'un élément à onde acoustique de surface.
Le chiffre de référence 1i désigne un substrat monocristallin en Si du type p+(n+) ayant une couche épitaxiée 12 du type p(n) à une faible densité d'impureté. Le chiffre 13 désigne une couche d'oxyde thermique prévue sur la couche épitaxiée du type p(n) 12, et 14 désigne une couche piézo-électrique de ZnO qui est prévue sur la couche d'oxyde thermique 13. Les chiffres , 16 et 17 indiquent une couche en métal qui forme un transducteur d'entrée, un transducteur de sortie et une
électrode de porte appliquant une polarisation continue.
Le transducteur a la forme de séries de transducteurs ayant la configuration du bloc de filtres de la figure 12D et ayant différentes fréquences centrales. Le chiffre 18 désigne une résistance faite d'un silicium polycristallin sur la couche d'oxyde thermique 13. La résistance polycristalline est prévue pour chaque canal et est insérée entre la série de diodes dans la couche épitaxiée 12 et la source de polarisation continue de manière que la polarisation de la série de diodes soit contr8lée via la résistance polycristalline. Le chiffre 19 désigne une région diffusée du type p+(n+) qui est prévue sous les transducteurs d'entrée et de sortie 15 et 16 pour améliorer l'efficacité des transducteurs d'entrée et de sortie. Le chiffre 20 désigne une série de réglons diffusée d'impureté du type n qui sont prévues dans la couche épitaxiée 12 en Si du type p(n) pour former les
séries de diodes pn.
La figure 14 montre le traJet de propagation
d'un canal simple en plus de détail.
La série de diodes 20 est prévue dans la couche épitaxiée sous la couche piézo-électrique en ZnO et est connectée à une ligne de métal 26. La ligne de métal 26 est connectée aux résistances en silicium polycristallin 18 et ces lignes en métal de tous les canaux sont intégralement connectées à la source de polarisation en courant continu. Le chiffre 27 désigne une région diffusée d'arrêt de canal du type p+(n+) qui se comporte
comme un isolant pour isoler le canal des autres canaux.
Comme le montre la figure 14, la couche piézo-électrique 14 en ZnO est sélectivement enlevée par attaque des portions non voulues autres que la portion
au-dessus de la série de diodes de chaque canal.
Le traJet de propagation de l'élément de la figure 13 comprend un certain nombre d'agencements de la
figure 14 en alignement.
Le dispositif ayant l'agencement ci-dessus fonctionne comme un filtre à encoche adaptif. Son principe de fonctionnement est l'utilisation d'une interaction entre une onde acoustique de surface et un porteur dans le semi-conducteur. En effet, il emploie positivement la nature selon laquelle la quantité d'atténuation de l'onde acoustique de surface change avec la condition de surface du semi-conducteur et emploie l'effet d'autopolarisation de la diode provoqué par une
résistance non linéaire des diodes pn.
Les transducteurs d'entrée et de sortie sont sous la forme d'un bloc de filtres comprenant des transducteurs connectés en parallèle ayant des périodes différentes d'électrode (correspondant à la longueur d'onde d'une onde acoustique de surface (voir figure 12D). En effet, chacun se compose de 21 transducteurs connectés en parallèle d'une période d'électrode de 22 ?m à 26 mn et le nombre de paires d'électrodes du c8té entrée est de 200, celui du c8té sortie est de 15. Le transducteur d'entrée a la forme d'une structure amincie afin de supprimer les effets secondaires tels que la reflexion de l'onde acoustique de surface dans l'électrode. La largeur entre électrodes des
transducteurs est de 170 Pm.
Le substrat est découpé dans Si(110), la couche de semi-conducteur a une structure p/p+ et la direction
de propagation de l'onde acoustique de surface est [100].
L'épaisseur de la couche épitaxiée de Si du type p est d'environ 10 pm, et la densité d'impureté est d'environ ,0 x 1Ollcm3. La couche d'oxyde thermique de Si a environ lOOnm d'épaisseur et la couche piézo-électrique de ZnO a environ 5,0 pm d'épaisseur. Une région d'impureté du type n dopée de P est prévue sur la surface de la couche épitaxiée en Si du type p pour former les diodes pn et des canaux respectifs sont séparés par des arrêts sous la forme de régions diffusées p+ dopées de B. Les transducteurs sur la couche de ZnO, les lignes de commande de polarisation de porte et de diode sont faites en Al. Une résistance polycristalline d'environ lkohm est prévue pour chaque canal pour contr8ler la polarisation des diodes du canal via la
résistance en silicium polycristallin.
La figure 15 montre la caractéristique essentielle de filtre passe-bande du filtre. Comme le transducteur d'entrée se compose d'une série de transducteurs ayant différentes périodes d'électrode, différentes composantes de fréquence se déplacent dans différentes portions du traJet de propagation. Comme le montre la figure 16, le trajet de propagation est divisé en canaux pour différentes fréquences composantes. Par suite, même si la quantité d'atténuation se rapportant & la propagation d'une onde acoustique de surface est accrue dans un certain canal i seul, l'atténuation ne se produit que sur un signal d'une fréquence composante f dans le canal i et les autres fréquences composantes dans les autres canaux ne sont pas affectées. En effet, une caractéristique d'encoche s'ajoute à la caractéristique
de la figure 15.
Le principe de fonctionnement de l'élément & onde acoustique de surface expliqué ci-dessus est basé sur deux facteurs, c'est-à-dire le contr8le de la perte de propagation de l'onde acoustique de surface du fait du contr8le de polarisation de la série de diodes pn sur le trajet de propagation et le contr8le adaptif par l'autopolarisation de la diode produite à l'entrée d'un grand signal. Ces facteurs sont expliqués respectivement ci-dessous. i) contr8le du traJet de propagation par polarisation de la diode: lorsque l'on revoit un canal simple seul parmi la structure d'éléments de l'invention, la série de diodes pn est prévue sur le traJet de propagation entre les transducteurs d'entrée et de sortie. La figure 17 montre la façon dont la constante d'atténuation du traJet de propagation ayant la série de diodes pn change avec la
polarisation Vd de la diode.
La polarisation V de l'électrode de porte de g la couche piézo-électrique de ZnO est V = -2V, la fréquence est de 215 MHz et la surface en Si est établie à une condition légèrement accumulée par rapport à la bande plate. Comme le montre la figure 17, en changeant la polarisation Vd de la diode d'une polarisation directe à une polarisation nulle ou une polarisation inverse, la quantité d'atténuation A peut Otre changée de 100 dB/cm
ou plus.
Avec une polarisation directe, les électrons passent de la région diffuséed'impureté du type n+ à la région du type p et les trous positifs passent de la région diffusée d'impureté du type p+ à la région du type p afin d'augmenter de manière significative la densité des porteurs de la région du type p. Par conséquent, le rapport de résistance de la région du type p est diminué, l'interaction entre le potentiel de l'onde acoustique de
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surface et le porteur est affaiblie et la quantité d'atténuation de l'onde acoustique de surface est réduite. L'agencement des séries de diodes est important, et un espace préférable entre régions diffusées d'impureté du type n est de 0,5 pm à 10), environ. L'épaisseur de la couche épitaxiée en Si du type p est plus importante. Lorsque la couche épitaxiée en Si du type p est mince, bien que la densité des porteurs sous une polarisation directe soit accrue, la quantité d'atténuation sous une polarisation inverse est faible. Au contraire, lorsque la couche épitaxiée en Si du type p est épaisse, bien que la densité des porteurs puisse être accrue sous une polarisation inverse, l'augmentation de la densité des porteurs sous une polarisation directe est décélérée. L'épaisseur
préférable est de 5ym à 15 m.
ii) contrôle adaptif du traJet de propagation
par l'autopolarisation de la diode.
On prend un canal simple seul en considération comme dans l'explication ci-dessus. Quand la puissance P du signal d'entrée est accrue, tout en polarisant la série de diodes pn en directe via la résistance en silicium polycristallin d'environ 1 kohm, la polarisation Vd de la série de diodes est telle que montrée à la figure 18. A l'entrée d'un signal de faible puissance, aucun changement ne se produit dans le potentiel de la série de diodes. Cependant, lorsqu'un signal de forte puissance est introduit, la polarisation de la série de diodes est décalée vers une polarisation inverse, sous un seuil pO (dBm) ou plus. Le phénomène est dû à la production d'une autopolarisation par une résistance non
linéaire des diodes pn.
Lorsqu'une onde acoustique de surface de grande puissance est présente sur le trajet de propagation, le potentiel de l'onde acoustique de surface module le potentiel des diodes pn prévues sur le trajet de propagation. Comme une composante en courant continu est
produite à cause de la non linéarité de la caractéris-
tique courant-tension des diodes, c'est-à-dire la résistance non linéaire, et comme la composante en courant continu s'écoule vers la source de puissance à travers la résistance, la polarisation appliquée au contact pn de la diode est décalée vers une polarisation inverse. C'est le mécanisme de production de l'autopolarisation. La théorie de fonctionnement du filtre adaptif à encoche sera facilement comprise de l'explication qui
précède des deux facteurs.
Quand les séries de diodes de tous les canaux sont à des polarisations directes, le signal d'entrée au niveau de seuil P0 ou moins est émis en tant que sortie de filtre passe-bande ayant la caractéristique montrée à
la figure 15. Lorsqu'un signal au niveau haut (corres-
pondant à un brouillage ou à une onde d'interférence), correspondant à la composante de fréquence d'un certain canal i, est introduit, une onde acoustique de surface à un niveau haut se propage dans le canal correspondant seul et une autopolarisation décale la polarisation des séries de diodes présentes dans le canal vers une polarisation inverse. Etant donné ce décalage de polarisation, la perte de propagation du trajet de propagation du canal i est accrue de 100 dB/cm ou plus,
et le signal au niveau haut est supprimé.
Ainsi, le filtre selon l'invention fonctionne bien en tant que filtre adaptif à encoche. En usage réel du filtre dans un système, un amplificateur ayant une fonction de réglage automatique du gain est prévu dans l'étage qui précède le filtre selon l'invention pour établir un niveau souhaité du signal à la valeur de seuil. Les figures 19 et 20 montrent un autre mode de réalisation et correspondent aux figures 13 et 14 respectivement. Le chiffre 30 désigne une série de régions diffusées d'impureté du type n qui sont prévues sur la couche épitaxiée 12 en Si du type p(n) et le chiffre 31 désigne une région diffusée p+(n+). Ces régions 30 et 31
forment une série de diodes pn.
La figure 20 montre le traJet de propagation
d'un seul canal en plus de détail.
La série de régions diffusées 30 du type n et une série de régions diffusées 33 du type p+ sont prévues, l'une après l'autre, dans la couche épitaxiée 12 en Si du type psous la couche piézo-électrique 14 en ZnO, et sont connectées à des lignes de métal 35 et 36 respectivement. La ligne de métal 35 reliée aux régions 10 diffusées du type n est connectée à une résistance 37 en silicium polycristallin. Les lignes de métal 35 et 36, avec les lignes respectives en métal d'autres canaux,
sont étendues Jusqu'aux sources respectives de puissance.
Les chiffres 38 et 38' désignent des régions diffusées d'arrêt de canal p+ (n+) qui se comportent comme des isolants pour isoler le canal des autres canaux. Comme le montre la figure 20, la couche piézo-électrique 14 en ZnO existe dans la portion de propagation sur la série de diodes de chaque canal, mais elle est enlevée de la
portion latérale de la série de diodes.
La portion du traJet de propagation de l'élément de la figure 19 se compose d'un certain nombre
d'agencements unitaires de la figure 20 en alignement.
Le dispositif ayant l'agencement ci-dessus
décrit fonctionne comme cela est expliqué ci-dessous.
Les transducteurs d'entrée et de sortie ont la forme d'un bloc de filtres ayant des transducteurs connectés en parallèle, avec différentes périodes d'électrode (correspondant à la longueur d'onde d'une onde acoustique de surface) (voir figure 12D). En effet, chacun se compose de 21 transducteurs connectés en
parallèle ayant une période d'électrode de 22 pm à 26pm.
Le nombre de paires d'électrodes du c8té entrée est de et celui du c8té sortie est de 15. Le transducteur d'entrée a la forme d'une structure amincie afin de supprimer les effets secondaires comme une réflexion des ondes acoustiques de surface dans l'électrode. La largeur
entre électrodes des transducteurs est de 170 pm.
Le substrat est coupé suivant Si (110) et a une structure p/p+. La direction de propagation de l'onde acoustique de surface est L100]. L'épaisseur de la couche épitaxiée en Si du type p est d'environ 10 ym et 14 -3
la densité des impuretés est d'environ 5,0 x 1014cm-3.
La couche d'oxyde thermique de Si a environ lOOnm d'épaisseur et la couche piézo-électrique en ZnO a environ 5,0 pm d'épaisseur. Une région d'impureté du type n dopée de P et une région diffusée du type p+ dopée de B de haute densité sont prévues à la surface de la couche épitaxiée en Si du type p pour former des diodes pn et les canaux respectifs sont séparés par des arrêts sous la forme de régions diffusées du type p+ dopées de B. Les transducteurs sur la couche de ZnO, les lignes de contr8le de polarisation de diodes et de porte sont faites de Al. Une résistance polycristalline d'environ
lkohm est prévue pour chaque canal.
Les lignes en métal de contr8le de polarisation des diodes se composent de deux groupes. les lignes en métal de contr8le de polarisation des diodes d'un groupe sont connectées à la région d'impureté du type n via la résistance polycristalline en Si de lkohm tandis que celles de l'autre groupe sont connectées à la région diffusée du type p+. Les diodes pn sont de deux types; celles d'un type sont formées entre la région diffusée d'impureté du type n et la couche épitaxiée en Si du type p tandis que celles de l'autre type sont formées entre la couche épitaxiée en Si du type p et le substrat du type n. L'invention emploie les diodes pn du premier type. Les diodes pn entre la région diffusée du type n+ et la couche épitaxiée du type p sont polarisées via la
résistance en silicium polycristallin.
Le dispositif des figures 19 et 20 fonctionne sensiblement de la même manière, qualitativement, que le dispositif des figures 13 et 14. La figure 21 montre les changements de la constante d'atténuation B du traJet de propagation avec la tension de diode Vd lorsque la polarisation de porte est -2V et la figure 22 montre la relation entre la tension Vpn au contact pn et la pn puissance de l'onde acoustique de surface dans le traJet de propagation. Il faut reconnattre que le mode de réalisation des figures 19 et 20 permet une plus grande variation de la quantité d'atténuation et minimise la perte pendant une polarisation directe, en comparaison
avec le premier mode de réalisation.
Le mode de réalisation des figures 19 et 20 est une version améliorée du premier mode de réalisation et permet d'augmenter l'épaisseur de la couche épitaxiée en Si du type p afin d'établir une plus grande quantité d'atténuation de l'onde acoustique de surface. La densité des porteurs sous une polarisation directe peut être accrue pour améliorer l'efficacité, quelle que soit l'épaisseur de la couche épitaxiée, en diminuant la distance entre les régions diffusées d'impureté du type p+ et du type n+ des séries de diodes prévues sur la
surface de silicium.
Bien que le mode de réalisation soit expliqué ci-dessus comme utilisant le substrat Si agencé p/n, le substrat en Si peut être un substrat monocristallin du
type p ou peut être sous la forme d'un agencement p/p.
La figure 23 est une vue schématique d'un transducteur à onde acoustique de surface selon un mode
de réalisation de l'invention.
Sur cette figure 23, le chiffre de référence 41 indique un substrat monocristallin en Si du type p+(n+), 42 est une couche épitaxiée en Si du type p(n) qui est prévue sur le substrat, 43 est une couche d'oxyde thermique prévue sur la couche épitaxiée en Si, 44 indique une couche piézo-électrique en ZnO qui est prévue sur la couche d'oxyde thermique et 45 est une électrode en métal prévue sur la couche piézo-électrique pour se comporter comme un transducteur en peigne pour les ondes acoustiques de surface. Le chiffre 46 désigne les régions diffusées d'impureté du type n(p) qui sont prévues dans la couche épitaxiée 42 en Si du type p(n) sous les électrodes en métal de transducteur pour former des
séries de diodes pn sous ces électrodes.
Les régions diffusées d'impureté du type n(p) 46 sont agencées au même pas que les électrodes en métal de transducteur, et sont prévues Juste sous les électrodes en métal dans la version de la figure 24A ou sous des espaces entre les électrodes en métal dans la
version de la figure 24B.
Dans les agencements des figures 23, 24A et 24B, le substrat 41 a le potentiel de la masse et une polarisation en courant continu est appliquée aux régions diffusées d'impureté du type n(p). Une polarisation continue peut être appliquée au transducteur 45 également pour augmenter l'effet qui sera expliqué ci-après. Une entrée haute fréquence ou signal d'entrée est introduit dans ou extrait des électrodes en métal 45 de transducteur. Les figures 25, 26A et 26B montrent un transducteur ayant des fonctions identiques à celles du mode de réalisation qui précède à l'exception que l'on utilise un substrat monocristalllin du type n ou du type p en tant que substrat monocristallin en silicium 48 et que les régions diffusées d'impureté 46 du type n(p) et les régions d'impureté du type p+(n+) 47 sont prévues, l'une après l'autre, dans la couche épitaxiée 42 en Si du type p(n). Ce mode de réalisation comprend également des séries de diodes pn sous les électrodes en métal du transducteur. Dans cet agencement, une polarisation continue est appliquée entre les régions diffusées 47 d'impureté du type p+(n+) et les régions diffusées 46 d'impureté du type n(p) qui sont prévues le long de la surface de la couche épitaxiée 42 en Si du type p(n) pour contrôler les séries de diodes pn sous les transducteurs 45. Des exemples particuliers des structures d'éléments utilisant l'agencement des transducteurs de la
figure 23 sont montrés aux figures 27, 28 et 29.
Sur les figures 27 et 28, le chiffre de référence 49 indique une série de transducteurs d'entrée, une série de transducteurs de sortie, 51 une électrode de porte, 52 une région diffusée d'impureté du type
p+(n+) et 53 des résistances en polysilicium.
Le traJet de propagation de l'élément des figures 27 et 28 se compose d'unités multiples alignées de l'agencement de la figure 29. Plus particulièrement, les régions diffusées d'impureté 46 du type n(p) (séries de diodes) sont connectées à une ligne en métal 54 qui est prévue à la surface de la couche 43 d'oxyde de silicium sous la couche piézoélectrique 44 en ZnO, la ligne de métal 54 est reliée à la résistance en polysilicium 53 et de telles lignes en métal de tous les canaux sont connectées ensemble à une source de polarisation continue. Le chiffre 55 désigne un arrêt de canal produit par diffusion d'une impureté p+(n+) pour se comporter comme un isolant pour isoler le canal des autres canaux. La couche piézo-électrique 44 en ZnO est partiellement éliminée par attaque des portions non souhaitées, autres que le trajet de propagation de l'onde
acoustique de surface de chaque canal.
Des exemples particuliers des structures d'éléments utilisant un troisième agencement transducteur sont montrés aux figures 30, 31 et 32. Parmi les éléments respectifs ou organes montrés sur ces dessins, les mêmes éléments que ceux des figures 27 à 29 ne sont pas expliqués ici. Le chiffre de référence 56 désigne un arrêt de canal produit par diffusion d'une impureté du type p+(n+), devant se comporter comme un isolant pour
isoler le canal des autres canaux.
Le transducteur selon le mode de réalisation des figures 23, 24A et 24B fonctionne comme expliqué ci-dessous. On suppose ici que le substrat en Si est coupé selon Si (100) et que la direction de propagation de
l'onde acoustique de surface est équivalente à Si lO].
La couche épitaxiée 42 en silicium de haute résistance formée sur le substrat est aussi épaisse que 20 pim. La période d'électrode du transducteur (correspondant à la longueur d'onde d'une onde acoustique de surface) est de 24pm et l'épaisseur de la couche piézo-électrique en ZnO
44 est de 5Im.
Jusqu'à maintenant, afin d'augmenter l'efficacité pratique de conversion du transducteur, une couche en silicium de faible résistance dopée d'impureté de haute densité était prévue dans la couche épitaxiée, sur toute la surface sous le transducteur, et le coefficient de couplage pratique était d'environ 6% ou 3% selon la présence ou l'absence de la couche de silicium de faible résistance. Au contraire, selon le mode de réalisation des figures 24A et 24B o les régions diffusées d'impuretés 46 et 47 sont prévues sous les électrodes de transducteur avec un choix approprié des positions, de la dimension et de la densité des impuretés, le coefficient de couplage peut être changé entre 6% et 3% en contrôlant la polarisation des diodes pn. En particulier, les diodes sont polarisées en direct les porteurs se déplacent des régions diffusées d'impureté du type n+(p+) et des régions p+(n+) du substrat vers la couche épitaxiée, la densité des porteurs de la couche épitaxiée est accrue en des portions proches des régions diffusées d'impureté, le rapport de résistance de la couche épitaxiée est diminué,
provoquant une augmentation du coefficient de couplage.
Au contraire, lorsqu'on utilise une polarisation inverse, on obtient un coefficient de couplage défini par le positionnement, la dimension, la densité des impuretés et
autres paramètres de structure.
Le transducteur des figures 25 et 26 fonctionne de la même manière que le transducteur expliqué ci-dessus
à l'exception de son procédé de polarisation.
Dans les transducteurs des figures 23 A 24 et à 26, une polarisation continue peut être appliquée aux électrodes en métal 45 également. Lorsqu'on utilise la théorie ci-dessus décrite de fonctionnement, une polarisation est de préférence appliquée afin de changer la condition de surface du silicium de la couche épitaxiée à une bande plate ou une couche d'épuisement
dans la structure métal-oxyde semi-conducteur.
Il est possible que les transducteurs selon les
figures 23 à 26 aient d'autres fonctions importantes.
Plus particulièrement, le coefficient d'atténuation de l'onde acoustique de surface dans le transducteur peut être contr8lé en contrôlant la polarisation de la série des diodes sous les électrodes en métal du transducteur. Par exemple, en les polarisant en directe, l'atténuation se rapportant à la propagation d'une onde acoustique de surface dans le transducteur est minimisée et par une polarisation nulle ou inverse, une atténuation de 100 dB/cm ou plus est établie. Dans ce cas également, il est préférable d'appliquer une polarisation continue aux électrodes en métal du transducteur de manière que fa condition de surface de Si de la couche
épitaxiée s'approche de la bande plate.
Comme on l'a expliqué ci-dessus, avec le transducteur de l'agencement des figures 23 à 26, par exemple, en tant que transducteur d'entrée, l'efficacité pratique de transformation est maintenue à une valeur maximale en polarisant la série de diodes pn en direct, l'atténuation'en rapport avec la propagation de l'onde acoustique de surface est minimisée et il fonctionne comme un excellent transducteur à onde acoustique de surface. Par polarisation nulle ou inverse de la série de diodes pn, l'efficacité de transformation est diminuée du fait de la diminution du coefficient de couplage, et l'onde acoustique de surface convertie est atténuée dans le transducteur de façon à ne pas atteindre le
transducteur de sortie.
Ainsi, par un contr8le de polarisation des diodes pn, un filtre passebande variable par sa perte d'insertion est établi. Cependant, dans ce cas, un effet suffisant ne peut être attendu à moins que le transducteur n'ait un grand nombre de paires d'électrodes. Par ailleurs, en polarisant les diodes pn sous le transducteur via la résistance en polysilicium comme décrit ci-dessus, le dispositif peut se comporter comme un filtre adaptif qui fonctionne comme un filtre passe-bande normal lors de l'entrée d'un petit signal mais à l'entrée d'un signal plus puissant, il atténue
fortement le signal.
Bien que la série de diodes soit polarisée en direct via la résistance en polysilicium, une autopolarisation est produite dans la série de diodes lorsqu'un grand signal est introduit et la polarisation est décalée d'une polarisation directe à une polarisation inverse. Ce décalage de polarisation provoque une diminution adaptative de l'efficacité de conversion ou une augmentation adaptative du facteur d'atténuation. Les figures 27 à 29 et les figures 30 à 32 montrent les éléments qui emploient le principe ci-dessus et utilisent une connexion en parallèle d'un lot de filtres passe-bande (agencement de bandes de filtre) pour établir un système de filtrage adaptif à encoche. Ces agencements sont particulièrement efficaces à cause de leur long
transducteur.
Comme on l'a décrit ci-dessus, le filtre à encoche utilisant le dispositif à onde acoustique de surface de l'invention présente les mérites suivants: i) comme la caractéristiques d'encoche est contr8lée par le contr8le de polarisation des diodes, le temps de réponse est très court, contrairement aux contr8les de polarisation de porte; ii) une grande profondeur d'encoche est obtenue dans les bandes relativement étroites; iii) comme les diodes sont contrôlées par des contr8les de polarisation en courant continu, l'agencement du circuit de contr8le des diodes est simplifié, iv) la structure du dispositif est relativement
simple et la productivité est bonne.
Claims (21)
1. Dispositif à onde acoustique de surface, caractérisé en ce qu'il comprend: une couche de semi-conducteur d'un premier type de conduction (1,2); une couche piézo-électrique (4) prévue sur ladite couche de semiconducteur d'un premier type de conduction; un transducteur d'entrée (6) et un transducteur de sortie (7) qui sont prévus sur ladite couche piézoélectrique dans une direction à travers une direction de parcours de ladite onde acoustique de surface et ayant des périodes différentes d'électrode; une électrode de porte (8) prévue sur ladite couche piézoélectrique entre les deux transducteurs; et des moyens formant diodes (9) prévu dans la
direction de parcours dans ladite couche de semi-
conducteur du premier type de conduction sous l'électrode
de porte.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de semi-conducteur du premier type de conduction se compose d'un substrat semi-conducteur d'un premier type de conduction (1) ayant une haute densité d'impureté et d'une couche épitaxiée d'un premier type de conduction (2) prévue sur ledit substrat.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant diodes (9) se composent de séries multiples de diodes prévues le long
de la direction du parcours.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des régions d'un premier type de conduction ayant une haute densité d'impureté qui sont prévues dans des portions choisies. de la couche épitaxiée du premier type de conduction sous
lesdits transducteurs d'entrée et de sortie (6,7).
5. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend de
plus des régions diffusées d'arrêt de canal (10) ayant une haute densité d'impureté du premier type de conduction, qui sont prévues dans les couches épitaxiées du premier type de conduction, aux extrémités opposées de
chaque série de diodes.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque série de diodes (9) se compose de diodes pn sous la forme de régions diffusées d'impureté de haute densité d'un premier type de conduction qui sont alignées sous la forme de marches
d'escalier ou de dents de peigne.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un certain nombre de lignes de métal (11) prévues sur la couche épitaxiée du premier type de conduction pour contr8ler
les séries respectives de diodes.
8. Filtre à encoche à onde acoustique de surface caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un substrat semi-conducteur d'un premier type de conduction ayant une haute densité d'impureté; (b) une couche épitaxiée d'un premier type de conduction prévue sur ledit substrat semi-conducteur; (c) une couche isolante prévue sur ladite couche épitaxiée; (d) une couche piézoélectrique prévue sur ladite couche isolante; (e) un transducteur d'entrée et un transducteur de sortie prévus sur ladite couche piézo- électrique dans une direction à travers une direction de parcours d'une onde acoustique de surface et ayant des périodes différentes d'électrodes et une électrode de porte prévue sur ladite couche piézo-électrique entre les deux transducteurs; (f) des séries de diodes pn dans la couche épitaxiée du premier type de conduction se trouvant sous ladite électrode de porte, chaque série de diodes s'étendant dans une direction le long de la direction de parcours sous la forme de régions diffusées d'impureté de haute densité d'un premier type de conduction alignées et connectées sous la forme de marches d'escalier ou de dents de peigne; (g) un certain nombre de lignes de métal prévues sur la couche épitaxiée du premier type de conduction pour 'contr8ler respectivement les séries de diodes; et (h) un circuit de commande pour sélectivement appliquer une polarisation prédéterminée aux lignes en métal.
9. Dispositif à onde acoustique de surface caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une couche de semiconducteur d'un premier type de conduction; (b) une couche piézoélectrique prévue au-dessus de ladite couche de semi-conducteur; (c) un transducteur d'entrée prévu sur ladite couche piézo-électrique pour classifier, dans l'espace, un signal d'entrée et former un certain nombre de trajets de parcours de l'onde acoustique de surface; (d) un transducteur de sortie prévu sur ladite couche piézo-électrique et ayant sensiblement les mêmes caractéristiques que celles du transducteur d'entrée; (e) des séries de diodes prévues respectivement sur les trajets de parcours des ondes acoustiques de surface sur ladite couche de semiconducteur, chaque série de diodes ayant la forme d'une couche diffusée d'un second type de conduction s'étendant sous la forme de marches d'escalier ou de dents de peigne le long du trajet de parcours de l'onde acoustique de surface; et (f) des électrodes de porte prévues dans les traJets respectifs de parcours, s'étendant entre lesdits transducteurs d'entrée et de sortie sur la couche piézo-électrique et recevant une tension de polarisation; lesdites séries de diodes prévues dans les trajets respectifs de parbours de l'onde acoustique de surface recevant des tensions de polarisation via des
résistances indépendantes respectives (18).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche de semi-conducteur du premier type de conduction est prévue sur un substrat semi-conducteur d'un premier type de conduction ayant une haute densité d'impureté, la couche piézo-électrique est prévue sur la couche de semi-conducteur via une couche isolante et les résistances utilisées pour appliquer les tensions de polarisation aux séries de diodes sont faites
en silicium polycristallin prévu sur la couche isolante.
11. Dispositif à onde acoustique de surface comprenant: (a) une couche de semi-conducteur d'un premier type de conduction; (b) une couche piézoélectrique prévue au-dessus de ladite couche de semi-conducteur; (c) un transducteur d'entrée prévu sur ladite couche piézo-électrique pour classifier, dans l'espace, un signal d'entrée et former un certain nombre de traJets de parcours de l'onde acoustique de surface; (d) un transducteur de sortie prévu sur la couche piézo-électrique ayant sensiblement les mîmes caractéristiques que celles du transducteur d'entrée; (e) des séries de régions diffusées d'impureté d'un second type de conduction pourvues d'un pas prédéterminé sur les trajets respectifs de parcours des ondes acoustiques de surface sur la couche de semiconducteur; (f) des séries de régions diffusées d'impureté d'un premier type de conduction pourvues sensiblement du même pas que l'intervalle sur les trajets respectifs de parcours de l'onde acoustique de surface sur ladite
couche de semi-conducteur, en sandwich par les régions -
diffusées d'impureté du second type de conduction; et (g) des électrodes de porte prévues dans le trajet respectif de parcours s'étendant entre les transducteurs d'entrée et de sortie sur la couche
piézo-électrique et recevant une tension de polarisation.
12. Dispositif à onde acoustique de surface, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une couche de semi-conducteur d'un premier type de conduction; (b) une couche piézo-électrique (44) prévue au-dessus de ladite couche de semi-conducteur; (c) un transducteur d'entrée prévu sur ladite couche piézo-électrique pour classifier dans l'espace un signal d'entrée et former un certain nombre de trajets de parcours de l'onde acoustique de surface; (d) un transducteur de sortie prévu sur ladite couche piézo-électrique et ayant sensiblement les mêmes caractéristiques que celles dudit transducteur d'entrée; (e) des séries de régions diffusées d'impureté d'un second type de conduction pourvues d'un pas prédéterminé sur lesdits trajets respectifs de parcours de l'onde acoustique de surface sur ladite couche de semi-conducteur; (f) des séries de régions diffusées d'impureté de haute densité du premier type de conduction pourvues sensiblement du même pas que ledit pas sur les traJets respectifs de parcours de l'onde de surface sur ladite couche de semi-conducteur en sandwich par lesdites régions diffusées d'impureté du second type de conduction; (g) des électrodes de porte prévues dans les traJets respectifs de parcours s'étendant entre lesdits transducteurs d'entrée et de sortie sur ladite couche piézo-électrique et recevant une tension de polarisation; (h) des premières lignes de commande reliant les extrémités respectives des régions diffusées d'impureté de haute densité du premier type de conduction prévues sur les trajets respectifs de parcours de l'onde acoustique de surface pour les maintenir à un certain potentiel de référence; et (i) des secondes lignes de commande reliant les extrémités respectives des régions diffusées d'impureté du second type de conduction prévues sur les traJets respectifs de parcours de l'onde acoustique de surface pour les relier à une source d'énergie via des résistances indépendantes pour les trajets respectifs de parcours.
13. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la couche
de semi-conducteur du premier type de conduction est prévue sur un substrat semi-conducteur d'un premier ou d'un second type de conduction, ladite couche piézo-électrique est prévue au-dessus de la couche de semiconducteur via une couche isolante, et les résistances utilisées pour appliquer des tensions de polarisation aux séries de diodes respectives sont faites en silicium polycristallin prévu sur ladite couche isolante.
14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens formant diodes s'étendent Jusqu'à la couche de semi-conducteur du
premier type de conduction sous les transducteurs.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens formant diodes sont des séries et sont pourvus du même pas sous les électrodes en
métal du transducteur.
16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens formant diodes sont des séries et sont pourvus du même pas sous des portions
entre les électrodes en métal des transducteurs.
17. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les séries de diodes sont polarisées par une source de courant continu via des résistances.
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les résistances sont des résistances en polysilicium formées sur un seul substrat semi-conducteur.
19. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les séries de diodes s'étendent Jusqu'à la couche de semi-conducteur du premier type de
conduction sous le transducteur d'entrée.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les séries de diodes sont polarisées par une source commune via des résistances respectives.
21. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les résistances sont des résistances en polysilicium prévues sur la couche de
semi-conducteur du premier type de conduction.
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