EP4000092A1 - Dispositif optoélectronique dont les pixels contiennent des diodes électroluminescentes émettant plusieurs couleurs et procédé de fabrication - Google Patents

Dispositif optoélectronique dont les pixels contiennent des diodes électroluminescentes émettant plusieurs couleurs et procédé de fabrication

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Publication number
EP4000092A1
EP4000092A1 EP20747046.9A EP20747046A EP4000092A1 EP 4000092 A1 EP4000092 A1 EP 4000092A1 EP 20747046 A EP20747046 A EP 20747046A EP 4000092 A1 EP4000092 A1 EP 4000092A1
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EP
European Patent Office
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primary
semiconductor portion
layer
sub
tertiary
Prior art date
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Pending
Application number
EP20747046.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Walf CHIKHAOUI
Vishnuvarthan KUMARESAN
Philippe Gilet
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Aledia
Original Assignee
Aledia
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Filing date
Publication date
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    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
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    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
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Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic device comprising a plurality of pixels each comprising at least one primary sub-pixel comprising at least one primary light-emitting diode capable of emitting a first light radiation having substantially a first wavelength and formed on a support face d 'a substrate.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an optoelectronic device comprising a plurality of pixels, in which the formation of said plurality of pixels comprises the implementation of a first phase consisting, for each pixel, in forming at least one primary sub-pixel comprising at least one primary light-emitting diode capable of emitting a first light radiation having substantially a first wavelength and formed on a support face of a substrate.
  • the invention finds an application in particular in display screens or image projection systems.
  • optical device is meant here a device suitable for converting an electrical signal into electromagnetic radiation to be emitted, in particular light.
  • optoelectronic devices comprising light-emitting diodes, also known by the acronym LED for “Light Emitting Diode” according to the established English terminology, formed on a support face of a substrate.
  • each light-emitting diode comprises an active material that may or may not use quantum wells, a semiconductor portion doped according to a first type of doping to play the role of a P-doped junction and a semiconductor portion doped according to a second type of doping to play the role of junction doped N.
  • Each light-emitting diode can be formed on the basis of three-dimensional wire semiconductor micrometric or even nanometric elements, themselves at least partially obtained by growth by epitaxy or by organometallic vapor deposition (MOCVD) or by plasma-assisted deposition (PECVD). ).
  • Light-emitting diodes are typically formed based on a semiconductor material comprising for example elements from column III and from column V of the periodic table, such as a III-V compound, in particular gallium nitride (GaN) , indium gallium nitride (InGaN) or aluminum gallium nitride (AIGaN).
  • a III-V compound in particular gallium nitride (GaN) , indium gallium nitride (InGaN) or aluminum gallium nitride (AIGaN).
  • the architecture of three-dimensional light-emitting diodes may be of the “core-shell” type with a first semiconductor portion doped according to a first type of doping and of wire form, an active semiconductor portion covering this first part and a second semiconductor portion doped according to a second. type of doping and covering the active portion.
  • the first portion is considered to be the “heart” and the active portion and the second doped portion form the “shell” since they surround the first portion.
  • a second known architecture is called an “axial structure”.
  • the first semiconductor portion doped according to a first type of doping, the active portion and the second semiconductor portion doped according to a second type of doping are stacked in whole or in part along the longitudinal axis of the light-emitting diode.
  • optoelectronic devices comprising a matrix of light emitting diodes having a certain emission surface through which the light radiation emitted by the light emitting diodes is transmitted.
  • Such optoelectronic devices can in particular be used in the constitution of display screens or image projection systems, where the matrix of light-emitting diodes in fact defines a matrix of luminous pixels where each pixel traditionally comprises at least one sub- pixel to generate each color, the subpixel itself containing at least one light emitting diode.
  • a given sub-pixel can for example contain up to 100,000 light-emitting diodes.
  • the optoelectronic device can be organized into independent pixels.
  • each pixel conventionally comprises:
  • At least one sub-pixel formed of at least one light-emitting diode capable of directly generating, or of transmitting via a suitable color converter, red light.
  • each pixel comprises at least one light-emitting diode capable of emitting blue light, at least one light-emitting diode capable of emitting green light and at least one light-emitting diode capable of emitting red light.
  • the light-emitting diodes which are able to emit light in a given color are manufactured on the same substrate, this being repeated separately for the three colors. Then each substrate is cut in order to delimit individual devices. Each pixel is then obtained by mechanical reconstruction in order to associate such individual devices so as to have the three colors.
  • Another solution consists in providing that the light-emitting diodes are adapted to emit light in blue colors. So that the light pixel can emit in green colors and / or in red colors, the latter can include photoluminescent pads playing the role of color converter. These photoluminescent spots are usually formed from a suitable binding matrix.
  • each pixel can directly generate lights of different colors, in particular blue, green and red, and in particular from GaN, InGaN or AIGaN type materials which do not require no change in training technique from one sub-pixel to another and from one pixel to another.
  • Another major difficulty is that the diameter of the light-emitting diodes influences the color of the light radiation emitted by them.
  • a light emitting diode emitting red or green light will generally have a larger diameter than a light emitting diode emitting blue light.
  • Another difficulty is that light-emitting diodes of small diameter have significant structural defects at their top end, in particular due to atomic mesh disagreements.
  • the light intensity emitted by nanoscale wire light emitting diodes also decreases drastically as the size of wire light emitting diodes is reduced.
  • the object of the present invention is to respond to all or part of the problems presented above.
  • one goal is to provide a solution meeting at least one of the following objectives:
  • an optoelectronic device comprising a plurality of pixels each comprising at least one primary sub-pixel comprising at least one primary light-emitting diode capable of emitting a first light radiation having substantially a first wavelength and formed on a support face of a substrate, each primary light-emitting diode comprising:
  • first primary semiconductor portion electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and P-type doping, the first primary semiconductor portion having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in a first direction a generally perpendicular to the support face of the substrate, the first primary semiconductor portion comprising a top end a opposite to a proximal end of the first primary semiconductor portion turned towards the support face of the substrate,
  • At least one primary mesh parameter accommodation layer arranged at least on and in contact with the top end a of the first primary semiconductor portion
  • a second primary active semiconductor portion formed by epitaxial growth from the primary lattice parameter accommodation layer, the second primary active semiconductor portion being arranged at least on, and in contact with, the lattice parameter accommodation layer primary,
  • a third primary semiconductor portion electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping and arranged at least on, and in contact with, the second primary active semiconductor portion,
  • the second primary active semiconductor portion is configured so as to emit said first light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized
  • the primary lattice parameter accommodation layer has, at least at its interface with the second primary active semiconductor portion, a first primary lattice parameter difference of between 2.12% and 0.93% with respect to the second semiconductor portion primary active.
  • the primary mesh parameter accommodation layer has, at least at its interface with the first primary semiconductor portion, a second primary mesh parameter difference of between 1.07% and 2.17% relative to to the first primary semiconductor portion.
  • the primary mesh parameter accommodation layer comprises at least one primary mesh parameter accommodation sublayer of a first nature configured such that the first light radiation capable of be emitted by the second primary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature is generally blue in color by being made up of light rays having essentially lengths d 'waves between a first minimum value equal to 440 nm and a first maximum value equal to 500 nm.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature has, at least at its interface with the first primary semiconductor portion, a third difference in primary lattice parameters of between 1.07% and 0.65% with respect to the lattice parameters of the first primary semiconductor portion.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature contains a first alloy of aluminum, gallium, indium and nitrogen, in particular containing a proportion of gallium decreasing in the first direction and in a direction opposite to the top end of the first primary semiconductor portion.
  • the primary mesh parameter accommodation layer comprises at least one primary mesh parameter accommodation sublayer of a second nature configured so that the first light radiation capable of be emitted by the second primary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature is generally green in color by being made up of light rays having essentially lengths d 'waves between a second minimum value equal to 500 nm and a second maximum value equal to 570 nm.
  • the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature is arranged at least on, and in contact with, the primary sub-layer for accommodating mesh parameters.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature contains a second alloy of gallium, indium and nitrogen, in particular containing a decreasing proportion of indium according to the first direction and in the direction opposite to the top end of the first primary semiconductor portion.
  • the primary mesh parameter accommodation layer comprises at least one primary mesh parameter accommodation sublayer of a third nature configured so that the first light radiation capable of be emitted by the second primary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature is generally red in color, consisting of light rays having essentially lengths d 'waves between a third minimum value equal to 570 nm and a third maximum value equal to 680 nm.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature is arranged at least on, and in contact with, the primary sub-layer for accommodating lattice parameters d 'a second nature and in which the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature has, at least at its interface with the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature, a fifth difference in primary mesh parameters of between 1.25% and 1.75% with respect to the mesh parameters of the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature.
  • the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature contains a third alloy of gallium, indium and nitrogen.
  • each pixel comprises at least one secondary sub-pixel comprising at least one secondary light-emitting diode capable of emitting a second light radiation having substantially a second wavelength different from the first. wavelength and formed on the support face of the substrate, each secondary light-emitting diode comprising:
  • the first secondary semiconductor portion offset with respect to the first primary semiconductor portion in a general plane parallel to the support face, electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and doping of type P, the first secondary semiconductor portion having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction, the first secondary semiconductor portion comprising a top end opposite to a proximal end of the first secondary semiconductor portion facing towards the support face of the substrate,
  • At least one secondary lattice parameter accommodation layer arranged at least on, and in contact with, the top end of the first secondary semiconductor portion
  • a second secondary active semiconductor portion formed by epitaxial growth from the secondary lattice parameter accommodation layer, the second secondary active semiconductor portion being arranged at least on, and in contact with, the lattice parameter accommodation layer secondary, a third secondary semiconductor portion electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping and arranged at least on, and in contact with, the second secondary active semiconductor portion,
  • the second secondary active semiconductor portion is configured so as to emit said second light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized
  • the secondary lattice parameter accommodation layer exhibits, at least at its interface with the second active secondary semiconductor portion, a first secondary lattice parameter difference of between 3.51% and 0.30% with respect to the second semiconductor portion secondary active.
  • said at least one secondary mesh parameter accommodation layer comprises at least one of the following sublayers:
  • a secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a first nature is generally blue in color by being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal at 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm,
  • a secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature is generally green in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm,
  • a secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion formed on and in contact with said secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a third nature is generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm.
  • each pixel comprises at least one tertiary sub-pixel comprising at least one secondary light-emitting diode capable of emitting a third light radiation having substantially a third wavelength different from the first wavelength and of the second wavelength and formed on the support face of the substrate, each tertiary light-emitting diode comprising:
  • first tertiary semiconductor portion offset with respect to the first primary semiconductor portion and with respect to the first secondary semiconductor portion in a general plane parallel to the support face electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from among an N-type doping and a P-type doping, the first tertiary semiconductor portion having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction, the first tertiary semiconductor portion having a top end opposite a proximal end of the first tertiary semiconductor portion facing the substrate support face,
  • At least one tertiary mesh parameter accommodation layer arranged at least on, and in contact with, the top end of the first tertiary semiconductor portion
  • a second tertiary active semiconductor portion formed by epitaxial growth from the tertiary lattice parameter accommodation layer, the second tertiary active semiconductor portion being arranged at least on, and in contact with, the parameter accommodation layer of tertiary mesh,
  • a third tertiary semiconductor portion electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping and arranged at least on, and in contact with, the second active tertiary semiconductor portion,
  • the second tertiary active semiconductor portion is configured so as to emit said third light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized
  • the tertiary lattice parameter accommodation layer has, at least at its interface with the second active tertiary semiconductor portion, a first tertiary lattice parameter difference of between 4.39% and 1.21% relative to the second semiconductor portion active tertiary.
  • said at least one tertiary mesh parameter accommodation layer comprises at least one of the following sublayers:
  • a tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said tertiary sub-layer of accommodation of lattice parameters of a first nature is generally blue in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal to 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm,
  • a tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said tertiary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature is globally green in color by being made up of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm,
  • a tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion formed on, and in contact with, said tertiary sub-layer of accommodation of lattice parameters of a third nature is generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm.
  • the invention also relates to the implementation of a method of manufacturing an optoelectronic device comprising a plurality of pixels, wherein forming said plurality of pixels comprises performing a first phase consisting, for each pixel, in forming at least one primary sub-pixel comprising at least one primary light-emitting diode capable of emitting a first light radiation having substantially a first wavelength and formed on a support face of a substrate, the first phase comprising the steps following:
  • step a forming at least one accommodation layer of primary mesh parameters at least on, and in contact with, the top end of the first primary semiconductor portion formed in step a;
  • step b forming a second primary active semiconductor portion by epitaxial growth from the primary lattice parameter accommodation layer formed in step b, the second primary active semiconductor portion being arranged on, and in contact with, the accommodation layer of primary mesh parameters; d) formation of a third primary semiconductor portion intended to be electrically connected to a second electrode and doped according to a second type doping opposite to the first type of doping, at least on, and in contact with, the second primary active semiconductor portion;
  • the second primary active semiconductor portion formed in step c being configured so as to emit said first light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized;
  • the primary mesh parameter accommodation layer formed in step b) has, at least at its interface with the second primary active semiconductor portion formed in step c), a first primary mesh parameter difference between 2.12 % and 0.93% with respect to the second primary active semiconductor portion.
  • step b) comprises at least one of the following sub-steps:
  • step bl formation of at least one primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature configured so that the first light radiation capable of being emitted by the second primary active semiconductor portion formed in step c ) on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature is generally blue in color by being formed of light rays having essentially wavelengths between a first minimum value equal at 440 nm and a first maximum value equal to 500 nm;
  • step b2) formation of a primary second-nature mesh parameter accommodation sublayer, the second-nature mesh parameter accommodation primary sublayer configured so that the first light radiation capable of being emitted by the second primary active semiconductor portion formed in step c) on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature is generally green in color, consisting of light rays essentially having wavelengths between a second minimum value equal to 500 nm and a second maximum value equal to 570 nm;
  • step b3) forming at least one primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature configured such that the first light radiation capable of being emitted by the second primary active semiconductor portion formed in step c ) on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature, namely generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between a third minimum value equal to 570 nm and a third maximum value equal to 680 nm.
  • the formation of said plurality of pixels comprises the implementation of a second phase essentially simultaneously with the first phase and consisting, for each pixel, in forming at least one secondary sub-pixel comprising at least a secondary light-emitting diode capable of emitting a second light radiation having substantially a second wavelength different from the first wavelength and formed on the support face of the substrate, the second phase comprising the following steps:
  • step e) forming, on the support face of the substrate, a first secondary semiconductor portion offset with respect to the first primary semiconductor portion in a general plane parallel to the support face, intended to be electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and P-type doping, the first secondary semiconductor portion having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction, the first secondary semiconductor portion comprising an end top opposite to a proximal end of the first secondary semiconductor portion facing the support face of the substrate, step e) being carried out at the same time and with the same technique as step a);
  • step g) forming a second secondary active semiconductor portion by epitaxial growth from the secondary lattice parameter accommodation layer formed in step f), the second secondary active semiconductor portion being arranged on, and in contact with, the secondary mesh parameter accommodation layer, step g) being carried out at the same time and with the same technique as step c);
  • a third secondary semiconductor portion intended to be electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping, at least on, and in contact with, the second secondary active semiconductor portion;
  • the second secondary active semiconductor portion formed in step g) being configured to emit said second light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized;
  • the secondary lattice parameter accommodation layer being formed in step f) has, at least at its interface with the second secondary active semiconductor portion formed in step g), a first difference in secondary lattice parameters of between 3.51% and 0.30% with respect to the second secondary active semiconductor portion.
  • step f) comprises at least one of the following sub-steps:
  • step fl formation of at least one secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion formed in step g ) on, and in contact with, said secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a first nature is generally blue in color by being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal at 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm, the secondary lattice parameter accommodation sublayer of a first nature being similar in composition and thickness to the primary lattice parameter accommodation sublayer of a first nature and step f1) being carried out at the same time and by the same technique as step b1);
  • step f2) formation of a secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion formed in step g) on , and in contact with, said secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature is generally green in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm, the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature being similar in composition and thickness to the primary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature and step f2) being carried out at the same time and by the same technique as step b2);
  • step f3) formation of at least one secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second portion secondary active semiconductor formed in step g) on, and in contact with, said secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature is generally red in color, consisting of light rays having essentially lengths d 'waves between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm, the secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature being similar in composition and thickness to the sub-layer primary layer for accommodation of mesh parameters of a third nature and step f3) being carried out at the same time and by the same technique as step b3).
  • the formation of said plurality of pixels comprises the implementation of a third phase essentially simultaneously with the first phase and the second phase and consisting, for each pixel, in forming at least one sub- tertiary pixel comprising at least one tertiary light-emitting diode capable of emitting a third light radiation having substantially a third wavelength different from the first wavelength and from the second wavelength and formed on the support face of the substrate, the third phase comprising the following stages:
  • step i) formation, on the support face of the substrate, of a first tertiary semiconductor portion offset with respect to the first primary semiconductor portion and with respect to the first secondary semiconductor portion in a general plane parallel to the support face, intended to be connected electrically to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and P-type doping, the first tertiary semiconductor portion having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction , the first tertiary semiconductor portion comprising a top end opposite to a proximal end of the first tertiary semiconductor portion facing the support face of the substrate, step i) being carried out at the same time and with the same technique as step a ) and that step e);
  • step i) forming at least one tertiary lattice parameter accommodation layer at least on, and in contact with, the top end of the first tertiary semiconductor portion formed in step i);
  • step k) formation of a second tertiary active semiconductor portion by epitaxial growth from the tertiary lattice parameter accommodation layer formed in step j), the second tertiary active semiconductor portion being arranged on, and in contact with, the accommodation layer of tertiary mesh parameters, step k) being carried out at the same time and with the same technique as step c) and as step g);
  • the second tertiary active semiconductor portion formed in step k) being configured so as to emit said third light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized;
  • the tertiary lattice parameter accommodation layer being formed in step j) has, at least at its interface with the second tertiary active semiconductor portion formed in step k), a first difference in tertiary lattice parameters of between 4.39% and 1.21% with respect to the second secondary active semiconductor portion.
  • step j) comprises at least one of the following sub-steps:
  • tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion formed in step k ) on, and in contact with, said tertiary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a first nature is generally blue in color by being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal to at 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm, the tertiary lattice parameter accommodation sublayer of a first nature being similar in composition and thickness to the primary lattice parameter accommodation sublayer of a first nature and to the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a first nature and step jl) being carried out at the same time and by the same technique as e step b1) and that step fi);
  • a tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion formed in step k) on , and in contact with, said tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature is generally green in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm, the tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature being similar in composition and in thickness to the primary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature and the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature and step j2) being carried out at the same time and by the same technique as step b2) and as step f2);
  • tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion formed in step k ) on, and in contact with, said tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature is generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to at 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm, the tertiary lattice parameter accommodation sublayer of a third nature being similar in composition and thickness to the primary lattice parameter accommodation sublayer of a third nature and to the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a third nature and step j3) being carried out at the same time and by the same techn ic as step b3) and as step f3).
  • FIG. 1 shows a schematic view of a cross section of a light-emitting diode of “heart-shell” type architecture according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 represents a schematic view of a cross section of a light-emitting diode of the “axial” type according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a cross section of a light-emitting diode of the “axial” type according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic view of a cross section of a light-emitting diode of the “axial” type according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 5 represents a schematic view of a cross section of a light-emitting diode of the “axial” type according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 6 represents a schematic view of a step of a manufacturing process according to the invention of a primary sub-pixel comprising a primary light-emitting diode, of a secondary sub-pixel comprising a secondary light-emitting diode and of a sub-pixel.
  • -tertiary pixel including a tertiary light emitting diode, seen in cross section.
  • FIG. 7 represents a schematic view of an additional step of a method of manufacturing according to the invention of a primary sub-pixel comprising a primary light-emitting diode, a secondary sub-pixel comprising a secondary light-emitting diode and a Tertiary subpixel comprising a tertiary light emitting diode, viewed in cross section.
  • FIG. 8 represents a schematic view of another step of a method of manufacturing according to the invention of a primary sub-pixel comprising a primary light-emitting diode, a secondary sub-pixel comprising a secondary light-emitting diode and a Tertiary subpixel comprising a tertiary light emitting diode, viewed in cross section.
  • FIG. 9 represents a schematic view of an additional step of a method of manufacturing according to the invention of a primary sub-pixel comprising a primary light-emitting diode, of a secondary sub-pixel comprising a secondary light-emitting diode and of a Tertiary subpixel comprising a tertiary light emitting diode, viewed in cross section.
  • each of the accompanying figures represents only an assembly comprising a few light emitting diodes 111, 121, 131.
  • the number of light emitting diodes per sub-pixel 11a, 11b, 11c and the number of pixels are not, however, limited.
  • the invention relates firstly to an optoelectronic device 10, comprising a plurality of pixels 11 each comprising at least one primary sub-pixel 11a comprising at least one primary light-emitting diode 111 capable of emitting a first light radiation having substantially a first length d wave and formed on a support face 110 of a substrate 101.
  • a particularly targeted application is the supply of an image display screen or of an image projection device.
  • the manufacturing methods can relate to other applications, in particular the detection or measurement of electromagnetic radiation or else photovoltaic applications.
  • the optoelectronic device 10 is obtained starting from a substrate 101, having a support face 110, which is an element common to the various embodiments.
  • the substrate 101 is constituted, for example, by a stack of a monolithic layer (not shown), of a lower electrode layer (not shown) which can be a seed layer or so-called conductive nucleation layer and of a first layer. electrical insulation (not shown).
  • a monolithic layer not shown
  • a lower electrode layer not shown
  • electrical insulation not shown
  • the support face 110 of the substrate 101 is constituted for example by the exposed face of said first electrical insulation layer or of the nucleation layer.
  • the monolithic layer can be formed in a semiconductor material doped or not, for example I ⁇ I2O3 or silicon or germanium, and more particularly monocrystalline silicon. It can also be formed from sapphire or even from a III-V semiconductor material, for example GaN. It may alternatively be a silicon-on-insulator or “SOI” type substrate for “Silicon On Insulator” according to the established English terminology. Alternatively, the monolithic layer can be formed from an electrically insulating material.
  • the lower electrode layer can serve as a seed layer for the growth of light emitting diode portions.
  • the electrode layer lower can be continuous or discontinuous.
  • the material composing the lower electrode layer can be a nitride, a carbide or a boride of a transition metal from column IV, V or VI of the Periodic Table of the Elements or a combination of these compounds.
  • the layer of the lower electrode can be made of aluminum nitride, aluminum oxide, boron, boron nitride, titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride.
  • the lower electrode layer can be doped and of the same type of conductivity as that of the semiconductor elements intended to grow, and have a thickness for example between 1 nm and 200 nm, preferably between 10 nm and 50 nm.
  • the lower electrode layer may be composed of an alloy or of a stack of at least one material mentioned in the list above.
  • Said first electrically insulating layer may include a first intermediate insulating layer which covers said lower electrode layer. It forms a growth mask allowing the epitaxial growth, for example, of the various light-emitting diodes 111, 121, 131 from through openings opening locally on the surfaces of the lower electrode layer. Said first electrical insulation layer also participates in providing electrical insulation between the first lower electrodes (not shown) and the second upper electrodes (not shown).
  • the first intermediate insulating layer is made of at least one dielectric material (s) such as, for example, a silicon oxide (for example S1O 2 or SiON) or a silicon nitride (for example S1 3 N 4 or SiN) or silicon oxynitride, an aluminum oxide (e.g.
  • the thickness of the first intermediate insulating layer may be between 5 nm and 1 ⁇ m, preferably between 20 nm and 500 nm, for example equal to approximately 100 nm.
  • Said first layer of electrically insulating material may further comprise a second electrically intermediate insulating layer (not shown) which covers the first lower electrodes and participates in providing electrical insulation between the first lower electrodes and the second upper electrodes.
  • Said second electrically intermediate insulating layer may also cover the growth mask formed by the first layer intermediate insulator.
  • the second intermediate insulating layer can be made of a dielectric material identical to or different from that of the growth mask, such as, for example, a silicon oxide (for example S1O 2 ) or a silicon nitride (for example S1 3 N 4 or SiN), or even a silicon oxynitride, an aluminum oxide (for example Al 2 O 3 ) or a hafnium oxide (for example HfCh).
  • the thickness of the second intermediate insulating layer may be between 5 nm and 1 ⁇ m, preferably between 20 nm and 500 nm, for example equal to approximately 100 nm.
  • At least one light-emitting diode 111 capable of emitting a first light radiation having substantially a first wavelength is formed on the substrate 101.
  • Each light-emitting diode 111 has a substantially wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in a first direction 111a generally perpendicular to the support face 110 of the substrate 101.
  • Each light emitting diode 111 comprises at least a first primary semiconductor portion 112 electrically connected to a first electrode.
  • each light-emitting diode is connected to a first lower electrode, formed in the substrate (not shown and which may be the seed layer), continuous or not.
  • the first primary semiconductor portion 112 is doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and P-type doping.
  • the first primary semiconductor portion 112 has a generally wire shape elongated along the longitudinal axis A extending along a first direction 111a generally perpendicular to the support face 110 of the substrate 101.
  • the first primary semiconductor portion 112 is therefore of three-dimensional shape, according to micrometric or nanometric dimensions.
  • the first primary semiconductor portion 112 has a substantially wire, conical or frustoconical shape.
  • the terms “three-dimensional” or “wireframe” or “frustoconical” or “conical” are equivalent.
  • the first primary semiconductor portion 112 includes a top end 112a opposite to a proximal end of the first primary semiconductor portion 112 facing the support face 110 of the substrate 101.
  • the first primary semiconductor portion 112 may be, at least in part, formed from group IV semiconductor materials such as silicon or germanium or else mainly comprising a III-V compound, for example III-N compounds.
  • group IV semiconductor materials such as silicon or germanium or else mainly comprising a III-V compound, for example III-N compounds.
  • Group III include gallium, indium or aluminum.
  • III-N compounds are GaN, AIN, InGaN or AlInGaN.
  • Other elements of group V can also be used, for example, phosphorus, arsenic or antimony.
  • the elements in compound III-V can be combined with different mole fractions.
  • the first primary semiconductor portion 112 can equally well be formed from semiconductor materials predominantly comprising a II-VI compound.
  • the dopant may be chosen, in the case of a III-V compound, from the group comprising a type P dopant of group II, for example magnesium, zinc, cadmium or mercury, a dopant of the P type of group IV, for example carbon, or an N-type dopant of group IV, for example silicon, germanium, selenium, sulfur, terbium or tin.
  • a type P dopant of group II for example magnesium, zinc, cadmium or mercury
  • a dopant of the P type of group IV for example carbon
  • an N-type dopant of group IV for example silicon, germanium, selenium, sulfur, terbium or tin.
  • the cross section of the first primary semiconductor portion 112 may have different shapes such as, for example, an oval, circular or polygonal shape (for example square, rectangular, triangular, hexagonal).
  • the various layers or sublayers making up the light-emitting diodes 111, 121, 131 can be obtained by any technique of a person skilled in the art such as, for example: chemical vapor deposition (CVD) for Chemical Layer Deposition, an atomic layer deposition (ALD) for Atomic Layer Deposition, or physical vapor deposition (PVD) for Physical Vapor Deposition but preferably by epitaxy (for example MBE, MOVPE).
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • epitaxy for example MBE, MOVPE
  • each light-emitting diode 111 comprises at least one primary mesh parameter accommodation layer 113 arranged at least on, and in contact with, the top end 112a of the first primary semiconductor portion 112.
  • each light-emitting diode 111 comprises at least a second primary active semiconductor portion 114 formed by epitaxial growth from the primary mesh parameter accommodation layer 113.
  • This second primary active semiconductor portion 114 is arranged at least on, and in contact with, the primary mesh parameter accommodation layer 113.
  • each light emitting diode 111 comprises at least a third primary semiconductor portion 115 electrically connected to a second electrode.
  • This third primary semiconductor portion 115 is doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping. It is arranged at least on, and in contact with, the second primary active semiconductor portion 114.
  • This third primary semiconductor portion 115 is, in one example, identical for at least all the primary and secondary and tertiary light-emitting diodes composing at least one sub. -pixel.
  • This third primary semiconductor portion 115 may be formed from group IV semiconductor materials such as silicon or germanium or else mainly comprising a III-V compound, for example III - N compounds. Examples of group III include gallium, indium or aluminum.
  • III-N compounds are GaN, AIN, InGaN or AlInGaN.
  • Other elements of group V can also be used, for example, phosphorus, arsenic or antimony.
  • the elements in compound III-V can be combined with different mole fractions.
  • the first primary semiconductor portion 112 can equally well be formed from semiconductor materials predominantly comprising a II-VI compound.
  • the dopant may be chosen, in the case of a III-V compound, from the group comprising a type P dopant of group II, for example magnesium, zinc, cadmium or mercury, a dopant of the P type of group IV, for example carbon, or an N-type dopant of group IV, for example silicon, germanium, selenium, sulfur, terbium or tin.
  • a type P dopant of group II for example magnesium, zinc, cadmium or mercury
  • a dopant of the P type of group IV for example carbon
  • an N-type dopant of group IV for example silicon, germanium, selenium, sulfur, terbium or tin.
  • the second electrode is preferably transparent and can be formed in one example of a transparent conductive oxide such as doped tin oxide or even doped zinc oxide covered or not partially covered by a metal electrode layer.
  • the second primary active semiconductor portion 114 is configured so as to emit said first light radiation when at least one of the first and second electrodes is supplied.
  • the color emitted or in other words the wavelength emitted from the second primary active semiconductor portion 114 is in particular dependent on its indium concentration.
  • the second primary active semiconductor portion 114 may include means for confining the electric charge carriers, such as single or multiple quantum wells. She consists for example of an alternation of layers of GaN and InGaN having respective thicknesses of 5 to 20 nm (for example 8 nm) and of 1 to 15 nm (for example 2.5 nm).
  • the GaN layers can be doped, for example of N or P type.
  • the active layer can comprise a single layer of InGaN, for example with a thickness greater than 10 nm.
  • the primary lattice parameter accommodation layer 113 has, at least at its interface with the second primary active semiconductor portion 114, a first primary lattice parameter difference of between 2.32% and 0.93% relative to the second active semiconductor portion primary 114.
  • the primary lattice parameter accommodation layer 113 thus configured makes it possible to serve as a basis for the epitaxial growth of a second primary active semiconductor portion 114 whose indium concentration will be at least in part determined by the first lattice parameter difference.
  • primary of the primary mesh parameter accommodation layer 113 with respect to the second primary active semiconductor portion 114. This is notably due to the general fact that a change in indium concentration in a second primary active semiconductor portion 114 involves a change of lattice parameter of said second primary active semiconductor portion 114.
  • the atomic species having lattice parameters too far apart from the lattice parameters of the layer of accommodation of primary mesh parameters 113 will be immediately deso rbés.
  • only the alloy forming the second primary active semiconductor portion 114 having the chosen indium concentration will be able to grow and form perennially on the primary lattice parameter accommodation layer 113.
  • this makes it possible to obtain second primary active semiconductor portions 114 emitting a wavelength chosen independently of the diameter of the primary light-emitting diodes 111.
  • this also makes it possible to obtain in the same reactor, in a single phase, second active semiconductor portions having different indium contents and therefore emitting at different wavelengths.
  • the primary mesh parameter accommodation layer 113 is formed in a material having a mesh parameter difference of between 2% and 2.5% relative to a second primary active semiconductor portion 114, a proportion of which is indium is between 13% and 20%.
  • a second primary active semiconductor portion 114 thus obtained is capable of emitting a first radiation of between 440 and 500 nm and corresponding to light radiation generally blue in color.
  • the primary lattice parameter accommodation layer 113 is formed in a material having a lattice parameter difference of between 1.5% and 2% relative to a second primary active semiconductor portion 114, a proportion of which is indium is between 20% and 27%.
  • a second primary active semiconductor portion 114 obtained by epitaxy from this primary mesh parameter accommodation layer 113 is able to emit radiation of between 500 and 570 nm and corresponding to light radiation generally green in color.
  • the primary lattice parameter accommodation layer 113 is formed in a material having a lattice parameter difference of between 1% and 1.5% relative to a second primary active semiconductor portion 114, a proportion of which is indium is between 27% and 40%.
  • a second primary active semiconductor portion 114 obtained by epitaxy from this primary lattice parameter accommodation layer 113 is capable of emitting radiation of between 570 and 680 nm and corresponding to light radiation that is generally red in color.
  • the primary lattice parameter accommodation layer 113 may have, in one example, at least at its interface with the first primary semiconductor portion 112, a second primary lattice parameter difference of between 1.07% and 2.17% relative to the first primary semiconductor portion 112.
  • the second primary lattice parameter difference of 1.07% corresponds to a lattice parameter difference between GaN and Alo . 1Gao.9N
  • the second primary mesh parameter difference of 2.17% corresponds to a mesh parameter difference between GaN and lno.2Gao.8N.
  • This can be advantageous so that the primary lattice parameter accommodation layer 113 exhibits little or no defects during its formation from the first primary semiconductor portion 112.
  • the primary mesh parameter accommodation layer 113 may be advantageous to create an atomic concentration gradient in the primary mesh parameter accommodation layer 113.
  • this makes it possible to gradually adapt the lattice parameters between the first primary semiconductor portion 112 through the primary lattice parameter accommodation layer 113 up to the second primary active semiconductor portion 114. The stresses are thus reduced and the dislocations avoided.
  • the notion of “primary” refers only to a first sub-pixel of a given pixel, this first sub-pixel being intended to emit light according to a first color.
  • the concept of “secondary” refers only to a second sub-pixel of the pixel, this second sub-pixel being intended to emit light according to a second color different from the first color.
  • the concept of “tertiary” refers only to a third sub-pixel of the pixel, this third sub-pixel being intended to emit light according to a third color different from the first color and from the second color.
  • the terms “primary”, “secondary” and “tertiary” do not induce any notion of order of manufacture or order of importance between the different sub-pixels.
  • the primary mesh parameter accommodation layer 113 comprises at least one primary sub-layer for accommodation of mesh parameters of a first nature 113a. It is configured so that the second primary active semiconductor portion 114, formed on and in contact with said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature 113a, is capable of emitting a first light radiation, generally of blue color consisting of light rays having essentially wavelengths between a first minimum value equal to 440 nm and a first maximum value equal to 500 nm.
  • the primary lattice parameter accommodation sublayer of a first nature 113a has, at least at its interface with the first primary semiconductor portion 112, a third primary lattice parameter difference of between 1.07% and 0.65% with respect to the lattice parameters of the first primary semiconductor portion 112.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature 113a contains a first alloy of aluminum, gallium, indium and nitrogen, in particular containing a proportion of gallium which decreases according to the first direction 111a and in a direction opposite to the top end 112a of the first primary semiconductor portion 112.
  • the primary mesh parameter accommodation layer 113 comprises at least one primary sub-layer for accommodation of mesh parameters of a second nature 113b.
  • the first light radiation capable of being emitted by the second primary active semiconductor portion 114 formed on and in contact with said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature 113b is generally green in color, being made up of light rays having essentially wavelengths between a second minimum value equal to 500 nm and a second maximum value equal to 570 nm.
  • the primary second-nature mesh parameter accommodation sublayer 113b is arranged at least on, and in contact with, the first-type mesh parameter accommodation primary sublayer 113a.
  • the primary sub-layer for accommodation of mesh parameters of a second nature 113b has, at least at its interface with the primary sub-layer for accommodation of mesh parameters of a first type 113a, a fourth difference in parameters of primary mesh between 1.71% and 3.22% with respect to the mesh parameters of the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first nature 113a.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature 113b contains a second alloy of gallium, indium and nitrogen, in particular containing a proportion of indium which decreases in the first direction. 111a and in the opposite direction to the top end 112a of the first primary semiconductor portion 112.
  • the primary mesh parameter accommodation layer 113 comprises at least one primary sub-layer for accommodation of mesh parameters of a third nature 113c.
  • the second primary active semiconductor portion 114 formed on, and in contact with the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature 113c, preferably by epitaxy, is able to emit the first light radiation so that it is generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between a third minimum value equal to 570 nm and a third maximum value equal to 680 nm.
  • the primary sub-layer for accommodation of mesh parameters of a third nature 113c is arranged at least on, and in contact of, the primary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature 113b.
  • the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature 113c then has, at least at its interface with the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second type 113b, a fifth difference of primary mesh parameters between 1.25% and 1.75% with respect to the mesh parameters of the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 113b.
  • the primary third-nature lattice parameter accommodation sublayer 113c contains a third alloy of gallium, indium and nitrogen.
  • each pixel 11 comprises at least one secondary sub-pixel 11b comprising at least one secondary light-emitting diode 121 capable of emitting a second light radiation having substantially a second wavelength different from the first wavelength. and formed on the support face 110 of the substrate 101.
  • Each secondary light-emitting diode 121 comprises:
  • first secondary semiconductor portion 122 offset relative to the first primary semiconductor portion 112 in a general plane parallel to the support face 110, electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from among an N type doping and a P-type doping, the first secondary semiconductor portion 122 having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction 111a, the first secondary semiconductor portion 122 having a top end 122a opposite to a proximal end of the first secondary semiconductor portion 122 turned towards the support face 110 of the substrate 101,
  • At least one secondary mesh parameter accommodation layer 123 arranged at least on, and in contact with, the top end 122a of the first secondary semiconductor portion 122,
  • a second secondary active semiconductor portion 124 formed by epitaxial growth from the secondary lattice parameter accommodation layer 123, the second secondary active semiconductor portion 124 being arranged at least on, and in contact with, the accommodation layer of secondary mesh parameters 123,
  • a third secondary semiconductor portion 125 electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping and arranged at least on, and in contact with, the second secondary active semiconductor portion 124.
  • the second secondary active semiconductor portion 124 is configured so as to emit said second light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized.
  • the secondary lattice parameter accommodation layer 123 has, at least at its interface with the second secondary active semiconductor portion 124, a first difference in secondary lattice parameters of between 3.51% and 0.30% relative to the second active semiconductor portion secondary 124.
  • At least one secondary mesh parameter accommodation layer 123 comprises at least one of the following sublayers:
  • a secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first type 123a configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion 124 formed on, and in contact with, said sub- secondary layer of accommodation of mesh parameters of a first nature 123a is generally blue in color being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal to 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm,
  • a secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 123b configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion 124 formed on, and in contact with, said sub- secondary accommodation layer of mesh parameters of a second nature 123b is generally green in color being constituted of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm,
  • a secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 123c configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion 124 formed on, and in contact with, said sub- secondary accommodation layer of mesh parameters of a third nature 123b is globally red in color being made up of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm.
  • the secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 123c is of the same composition and / or formed at the same time as the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third type 113c.
  • the secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first type 123a is of the same composition and / or formed at the same time as the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first type 113a.
  • the secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 123b is of the same composition and / or formed at the same time as the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 113b.
  • each pixel 11 comprises at least one tertiary sub-pixel 11c comprising at least one secondary light-emitting diode 131 capable of emitting a third light radiation having substantially a third wavelength different from the first wavelength and second wavelength and formed on the support face 110 of the substrate 101.
  • Each tertiary light emitting diode 131 comprises:
  • first tertiary semiconductor portion 132 offset relative to the first primary semiconductor portion 112 and relative to the first secondary semiconductor portion 122 in a general plane parallel to the support face 110 electrically connected to a first electrode and doped according to a first type doping selected from an N-type doping and a P-type doping, the first tertiary semiconductor portion 132 having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction 111a, the first tertiary semiconductor portion 132 comprising a top end 132a opposite a proximal end of the first tertiary semiconductor portion 132 facing the support face 110 of the substrate 101,
  • At least one tertiary mesh parameter accommodation layer 133 arranged at least on, and in contact with, the top end 132a of the first tertiary semiconductor portion 132,
  • a second tertiary active semiconductor portion 134 formed by epitaxial growth from the tertiary lattice parameter accommodation layer 133, the second tertiary active semiconductor portion 134 being arranged at least on, and in contact with, the accommodation layer of mesh parameters tertiary 133,
  • a third tertiary semiconductor portion 135 electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping and arranged at least on, and in contact with, the second active tertiary semiconductor portion 134.
  • the second tertiary active semiconductor portion 134 is configured so as to emit said third light radiation when at least one of the first and second electrodes is supplied.
  • the tertiary lattice parameter accommodation layer 133 has, at least at its interface with the second tertiary active semiconductor portion 134, a first difference in tertiary lattice parameters of between 4.39% and 1.21% relative to to the second tertiary active semiconductor portion 134.
  • At least one tertiary mesh parameter accommodation layer 133 comprises at least one of the following sublayers:
  • a tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first nature 133a configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion 134 formed on, and in contact with, said sub- tertiary layer of accommodation of mesh parameters of a first nature 133a is generally blue in color being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal to 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm,
  • a tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature 133b configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion 134 formed on, and in contact with, said sub- tertiary layer of accommodation of mesh parameters of a second nature 133b is generally green in color being made up of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm,
  • a tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 133c configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion 134 formed on, and in contact with, said sub- tertiary accommodation layer of mesh parameters of a third nature 133c is generally red in color being made up of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm.
  • the tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 133c is of the same composition and / or formed at the same time as the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third type 113c.
  • the tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first type 133a is of the same composition and / or formed at the same time as the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first type 113a.
  • the tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 133b is of the same composition and / or formed at the same time as the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 113b.
  • An optoelectronic device 11 obtained with primary, secondary and tertiary light emitting diodes 111, 121, 131 as described above advantageously makes it possible to obtain light emitting diodes of different colors without using light converters, which is less expensive.
  • Another advantage is that a single active layer growth step can be used to make multiple active layer compositions if different accommodation layers of different nature are used for different light emitting diodes.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an optoelectronic device 10, certain steps of which are illustrated in FIGS. 6 to 9.
  • the optoelectronic device 10 comprises a plurality of pixels 11, in which the formation of said plurality of pixels 11 comprises the implementation of a first phase consisting, for each pixel 11, in forming at least one primary sub-pixel 11a comprising at least at least one primary light-emitting diode 111 capable of emitting a first light radiation having substantially a first wavelength and formed on a support face 110 of a substrate 101.
  • the first phase comprises the following steps: a) formation, on the support face 110 of the substrate 101, of at least a first primary semiconductor portion 112 intended to be electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and doping of type P, the first primary semiconductor portion 112 having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in a first direction 111a generally perpendicular to the support face 110 of the substrate 101, the first primary semiconductor portion 112 comprising a top end 112a opposite a proximal end of the first primary semiconductor portion 112 facing towards the support face 110 of the substrate 101;
  • step a) forming at least one primary mesh parameter accommodation layer 113 at least on, and in contact with, the top end 112a of the first primary semiconductor portion 112 formed in step a);
  • step b) forming a second primary active semiconductor portion 114 by epitaxial growth from the primary mesh parameter accommodation layer 113 formed in step b), the second primary active semiconductor portion 114 being arranged on, and in contact of, the primary mesh parameter accommodation layer 113;
  • a third primary semiconductor portion 115 intended to be electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping, at least on, and in contact with, the second primary active semiconductor portion 114.
  • the second primary active semiconductor portion 114 formed in step c) is configured so as to emit said first light radiation when at least one of the first and second electrodes is supplied.
  • the primary lattice parameter accommodation layer 113 formed in step b) has, at least at its interface with the second primary active semiconductor portion 114 formed in step c), a first difference in primary lattice parameters included between 2.12% and 0.93% relative to the second primary active semiconductor portion 114.
  • step b) comprises at least one of the following sub-steps:
  • a primary sub-layer for accommodating second nature lattice parameters 113b the primary sub-layer for accommodating second nature lattice parameters 113b configured so that the first light radiation capable of d 'be emitted by the second primary active semiconductor portion 114 formed in step c) on, and in contact with, said primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature 113b is generally green in color while being consisting of light rays having essentially wavelengths between a second minimum value equal to 500 nm and a second maximum value equal to 570 nm;
  • the formation of said plurality of pixels 11 comprises the implementation of a second phase essentially simultaneously with the first phase and consisting, for each pixel 11, in forming at least one secondary sub-pixel 11b comprising at least a secondary light-emitting diode 121 capable of emitting a second light radiation having substantially a second wavelength different from the first wavelength and formed on the support face 110 of the substrate 101.
  • the second phase comprises the following steps: e) formation , on the support face 110 of the substrate 101, a first secondary semiconductor portion 122 offset with respect to the first primary semiconductor portion 112 in a general plane parallel to the support face 110, intended to be electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and P-type doping, the first second semiconductor portion area 122 having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction 111a, the first secondary semiconductor portion 122 having an end top 122a opposite a proximal end of the first secondary semiconductor portion 122 facing towards the support face 110 of the substrate 101, step e) being carried out at the same time and with the same technique as step a);
  • step g) forming a second secondary active semiconductor portion (124) by epitaxial growth from the secondary lattice parameter accommodation layer 123 formed in step f), the second secondary active semiconductor portion 124 being arranged on, and in contact with, the secondary mesh parameter accommodation layer 123, step g) being carried out at the same time and with the same technique as step c);
  • a third secondary semiconductor portion 125 intended to be electrically connected to a second electrode and doped according to a second type of doping opposite to the first type of doping, at least on, and in contact with, the second secondary active semiconductor portion 124.
  • the second secondary active semiconductor portion 124 formed in step g) is configured so as to emit said second light radiation when at least one of the first and second electrodes is energized.
  • the secondary lattice parameter accommodation layer 123 formed in step f) has, at least at its interface with the second secondary active semiconductor portion 124 formed in step g), a first difference in secondary lattice parameters included between 3.51% and 0.30% relative to the second secondary active semiconductor portion 124.
  • step f) comprises at least one of the following sub-steps:
  • step fl formation of at least one secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first type 123a configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion 124 formed at the step g) on, and in contact with, said secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature 123a is generally blue in color by being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal to 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm, the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a first nature 123a being similar in composition and thickness to the primary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first nature 113a and step f) being carried out at the same time and by the same technique as step bl) ;
  • step f2) forming a secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 123b configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion 124 formed in step g ) on, and in contact with, said secondary sub-layer for accommodating lattice parameters of a second nature 123b is generally green in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm, the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature 123b being similar in composition and in thickness to the primary sub-layer of accommodation of parameters of mesh of a second nature 113b and step f2) being carried out at the same time and by the same technique as step b2);
  • Step f3) formation of at least one secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 123c configured so that the second light radiation capable of being emitted by the second secondary active semiconductor portion 124 formed at the step g) on, and in contact with, said secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 123c is generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm.
  • the third nature mesh parameter accommodation secondary sublayer 123c is similar in composition and thickness to the third nature mesh parameter accommodation primary sublayer 113c.
  • Step f3) is carried out at the same time and by the same technique as step b3).
  • the formation of said plurality of pixels 11 comprises the implementation of a third phase essentially simultaneously with the first phase and the second phase and consisting, for each pixel 11, in forming at least one sub-pixel tertiary 11c comprising at least one tertiary light-emitting diode 131 capable of emitting a third light radiation having substantially a third wavelength different from the first wavelength and from the second wavelength and formed on the support face 110 of the substrate 101.
  • the third phase consists of the following stages: i) forming, on the support face 110 of the substrate 101, a first tertiary semiconductor portion 132 offset relative to the first primary semiconductor portion 112 and relative to the first secondary semiconductor portion 122 in a general plane parallel to the support face 110, intended to be electrically connected to a first electrode and doped according to a first type of doping chosen from N-type doping and P-type doping, the first tertiary semiconductor portion 132 having a generally wire shape elongated along a longitudinal axis A extending in the first direction 111a, the first tertiary semiconductor portion 122 comprising a top end 132a opposite a proximal end of the first tertiary semiconductor portion 132 facing the support face 110 of the substrate 101, step i) being carried out in the same time and with the same technique as step a) and step e);
  • step i) forming at least one tertiary mesh parameter accommodation layer 133 at least on and in contact with the top end 132a of the first tertiary semiconductor portion 132 formed in step i);
  • the second tertiary active semiconductor portion 134 formed in step k) being configured so as to emit said third light radiation when at least one of the first and second electrodes is supplied.
  • the tertiary lattice parameter accommodation layer 133 formed in step j) has, at least at its interface with the second tertiary active semiconductor portion 134 formed in step k), a first difference in parameters of tertiary mesh between 4.39% and 1.21% relative to the second secondary active semiconductor portion 124.
  • step j) comprises at least one of the following sub-steps: jl) formation of at least one tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a first nature 133a configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion 134 formed at the step k) on, and in contact with, said tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature 133a is generally blue in color by being made up of light rays having essentially wavelengths between the first minimum value equal to 440 nm and the first maximum value equal to 500 nm, the tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a first nature 133a being similar in composition and thickness to the primary accommodation sub-layer of mesh parameters of a first nature 113a and with the secondary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a first nature 123a and step jl) being carried out at the same time and by the same technique as step b1) and as step f1)
  • a tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 133b configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion 134 formed in step k ) on, and in contact with, said tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 133b is generally green in color, consisting of light rays essentially having wavelengths between the second minimum value equal to 500 nm and the second maximum value equal to 570 nm, the tertiary sub-layer of accommodation of mesh parameters of a second nature 133b being similar in composition and in thickness to the primary sub-layer of accommodation of parameters mesh of a second nature 113b and to the secondary sub-layer for accommodating mesh parameters of a second nature 123b and step j2) being carried out at the same time and by the a same technique as step b2) and as step f2);
  • Step j3) formation of at least one tertiary sub-layer for accommodating mesh parameters of a third nature 133c configured so that the third light radiation capable of being emitted by the second tertiary active semiconductor portion 134 formed at the step k) on, and in contact with, said tertiary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature 133c is generally red in color, consisting of light rays having essentially wavelengths between the third minimum value equal to 570 nm and the third maximum value equal to 680 nm.
  • the sub- Tertiary third-nature mesh parameter accommodation layer 133c is similar in composition and thickness to the third-kind mesh parameter accommodation primary sublayer 113c and the secondary sublayer of accommodation of mesh parameters of a third nature 123c.
  • Step j3) is carried out at the same time and by the same technique as step b3) and as step f3).
  • step c Before performing step c), it may be necessary to perform etching operations on the primary sub-layer for accommodating lattice parameters of a third nature 113c and the primary sub-layer for accommodating lattice parameters. of a second nature 113b.
  • the etching can be carried out, for example, by plasma or by a wet process or even by using chemical mechanical polishing.
  • step g it may be necessary to perform etching operations on the secondary sublayer for accommodating lattice parameters of a third nature 123c in order to expose the secondary sublayer. of accommodation of mesh parameters of a second nature 123b.
  • the etching can be carried out, for example, by plasma or by a wet process or even by using chemical mechanical polishing.
  • the first and second electrodes are deliberately not shown and a person skilled in the art will be able to use his knowledge to produce them.

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Abstract

Dispositif optoélectronique (10) comprenant une pluralité de pixels (11) comportant chacun au moins un sous-pixel primaire (lia) comprenant une diode électroluminescente primaire (111) formée sur une face support (110) d'un substrat (101), dotée d'une première portion semiconductrice primaire (112) ayant une forme globalement filaire allongée comportant une extrémité sommitale (112a), une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) agencée sur l'extrémité sommitale (112a) de la première portion semiconductrice primaire (112), une deuxième portion semiconductrice active primaire (114) agencée au moins sur la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113), une troisième portion semiconductrice primaire (115) agencée sur la deuxième portion semiconductrice active primaire (114), dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) présente, avec la deuxième portion semiconductrice active primaire (114), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12% et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire (114).

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF OPTOELECTRONIQUE DONT LES PIXELS CONTIENNENT DES DIODES ELECTROLUMINESCENTES EMETTANT PLUSIEURS COULEURS ET PROCEDE DE FABRICATION
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels comportant chacun au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en oeuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat.
L'invention trouve une application notamment dans les écrans d'affichage ou les systèmes de projection d'images.
Etat de la technique
Par « dispositif optoélectronique », on entend ici un dispositif adapté à effectuer la conversion d'un signal électrique en un rayonnement électromagnétique à émettre, notamment de la lumière.
Il existe des dispositifs optoélectroniques comportant des diodes électroluminescentes, également connues sous l'acronyme LED pour « Light Emitting Diode » selon la terminologie anglo-saxonne consacrée, formées sur une face support d'un substrat.
Il est connu que chaque diode électroluminescente comprenne un matériau actif exploitant ou non des puits quantiques, une portion semiconductrice dopée selon un premier type de dopage pour jouer le rôle de jonction dopée P et une portion semiconductrice dopée selon un deuxième type de dopage pour jouer le rôle de jonction dopée N. Chaque diode électroluminescente peut être formée sur la base d'éléments tridimensionnels filaires semiconducteurs micrométriques voire nanométriques, eux-mêmes au moins partiellement obtenus par croissance par épitaxie ou par déposition en phase vapeur d'organométalliques (MOCVD) ou par dépôt assisté par plasma (PECVD). Les diodes électroluminescentes sont typiquement formées à base d'un matériau semi-conducteur comprenant par exemple des éléments de la colonne III et de la colonne V du tableau périodique, tel qu'un composé lll-V, notamment le nitrure de gallium (GaN), le nitrure d'indium et de gallium (InGaN) ou le nitrure d'aluminium et de gallium (AIGaN).
L'architecture des diodes électroluminescentes tridimensionnelles peut être de type « cœur-coquille » avec une première portion semiconductrice dopée selon un premier type de dopage et de forme filaire, une portion active semiconductrice recouvrant cette première partie et une deuxième portion semiconductrice dopée selon un deuxième type de dopage et recouvrant la portion active. La première portion est considérée comme le « cœur » et la portion active et la deuxième portion dopée forment la « coquille » puisqu'elles entourent la première portion.
Une seconde architecture connue est appelée « structure axiale ». Dans cette architecture, la première portion semiconductrice dopée selon un premier type de dopage, la portion active et la deuxième portion semiconductrice dopée selon un deuxième type de dopage sont empilées en tout ou partie selon l'axe longitudinal de la diode électroluminescente.
Il existe des dispositifs optoélectroniques comportant une matrice de diodes électroluminescentes présentant une certaine surface d'émission au travers de laquelle est transmis le rayonnement lumineux émis par les diodes électroluminescentes. De tels dispositifs optoélectroniques peuvent notamment être utilisés dans la constitution d'écrans d'affichage ou de systèmes de projection d'images, où la matrice de diodes électroluminescentes définit en fait une matrice de pixels lumineux où chaque pixel comporte traditionnellement au moins un sous-pixel pour générer chaque couleur, le sous-pixel contenant lui-même au moins une diode électroluminescente. Un sous-pixel donné peut par exemple contenir jusqu'à 100000 diodes électroluminescentes. Afin de former une image, le dispositif optoélectronique peut être organisé en pixels indépendants.
Notamment, chaque pixel comprend classiquement :
- au moins un sous-pixel formé d'au moins une diode électroluminescente apte à générer directement, ou à transmettre par l'intermédiaire d'un convertisseur de couleur adapté, de la lumière bleue, - au moins un sous-pixel formé d'au moins une diode électroluminescente apte à générer directement, ou à transmettre par l'intermédiaire d'un convertisseur de couleur adapté, de la lumière verte,
- au moins un sous-pixel formé d'au moins une diode électroluminescente apte à générer directement, ou à transmettre par l'intermédiaire d'un convertisseur de couleur adapté, de la lumière rouge.
Une première solution connue prévoit que chaque pixel comprenne au moins une diode électroluminescente apte à émettre de la lumière bleue, au moins une diode électroluminescente apte à émettre de la lumière verte et au moins une diode électroluminescente apte à émettre de la lumière rouge. Pour y parvenir, les diodes électroluminescentes qui sont aptes à émettre une lumière dans une couleur donnée sont fabriquées sur un même substrat, cela étant répété séparément pour les trois couleurs. Puis chaque substrat est découpé afin de délimiter des dispositifs individuels. Chaque pixel est alors obtenu par reconstruction mécanique afin d'associer de tels dispositifs individuels de manière à disposer des trois couleurs.
Cette solution, également connue sous le nom de « pick and place » selon la terminologie anglo-saxonne consacrée, n'est pas optimale car elle engendre de nombreuses manipulations, un temps de fabrication et des coûts élevés, ainsi qu'un nombre de connexions important. Compte tenu de la miniaturisation toujours croissante, cette solution peut même parfois s'avérer malheureusement impossible à mettre en œuvre.
Une autre solution consiste à prévoir que les diodes électroluminescentes soient adaptées à émettre une lumière dans les couleurs bleues. Afin que le pixel lumineux puisse émettre dans les couleurs vertes et/ou dans les couleurs rouges, ce dernier peut comporter des plots photoluminescents jouant le rôle de convertisseur de couleur. Ces plots photoluminescents sont habituellement formés d'une matrice liante adaptée.
Toutefois, cette solution ne donne pas une entière satisfaction car les plots photoluminescents induisent des pertes lumineuses élevées. Généralement, le taux de conversion des plots est en effet compris entre 50% et 80%. De plus, elle reste complexe et assez coûteuse à mettre en œuvre en raison des opérations dédiées à la fabrication des plots photoluminescents.
Une difficulté est de parvenir à ce que chaque pixel puisse générer directement des lumières de différentes couleurs, notamment bleues, vertes et rouges et ce notamment à partir de matériaux de type GaN, InGaN ou AIGaN qui ne requièrent pas de changement de technique de formation d'un sous-pixel à l'autre et d'un pixel à l'autre.
Une autre difficulté majeure est que le diamètre des diodes électroluminescentes influence la couleur du rayonnement lumineux émis par celles-ci. Classiquement, une diode électroluminescente émettant une lumière rouge ou verte aura généralement un diamètre plus élevé qu'une diode électroluminescente émettant une lumière bleue. Compte tenu de la miniaturisation croissante des dispositifs optoélectronique, il devient nécessaire d'obtenir des diodes électroluminescentes de l'ordre d'une centaine de nanomètres de diamètre. Or, il devient extrêmement coûteux, notamment lors des étapes de lithographie pour définir l'emplacement des diodes électroluminescentes, d'obtenir des motifs ayant des dimensions de l'ordre d'une centaine de nanomètres.
Une autre difficulté est que les diodes électroluminescentes de faible diamètre ont des défauts structuraux importants à leur extrémité sommitale, notamment en raison de désaccords de maille atomique.
L'intensité lumineuse émise par les diodes électroluminescentes filaires nanométriques décroît également drastiquement à mesure que la taille des diodes électroluminescentes filaires se réduit.
Objet de l'invention
La présente invention a pour but de répondre à tout ou partie des problèmes présentés ci-avant.
Notamment, un but est de fournir une solution répondant à au moins l'un des objectifs suivants :
garantir que chaque pixel émette directement deux voire trois couleurs différentes, sans recourir à une technique « pick and place » ;
être simple et économique à fabriquer ;
garantir que les sous-pixels émettant des couleurs différentes puissent être fabriqués avec une même technique et sans manipulation mécanique ;
garantir une extraction lumineuse élevée à partir de chacune des diodes électroluminescentes ;
s'affranchir de la nécessité de convertisseurs de couleur ;
éviter le recours à des diodes électroluminescentes ayant un très petit diamètre ;
permettre le recours à des diodes électroluminescentes ayant toutes un diamètre sensiblement similaire d'un sous-pixel à l'autre. Ce but peut être atteint grâce à un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels comportant chacun au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat, chaque diode électroluminescente primairecomprenant :
au moins une première portion semiconductrice primaireconnectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction a globalement perpendiculaire à la face support du substrat , la première portion semiconductrice primaire comportant une extrémité sommitale a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primairetournée vers la face support du substrat ,
au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale a de la première portion semiconductrice primaire ,
une deuxième portion semiconductrice active primaire formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire , la deuxième portion semiconductrice active primaire étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire ,
une troisième portion semiconductrice primaire connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire ,
dans lequel la deuxième portion semiconductrice active primaire est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire , une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire.
Certains aspects préférés du dispositif optoélectronique, mais non limitatifs, sont les suivants. Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire, une deuxième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07 % et 2.17 % par rapport à la première portion semiconductrice primaire.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire, une troisième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07 % et 0.65 % par rapport aux paramètres de maille de la première portion semiconductrice primaire.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature contient un premier alliage d'aluminium, de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion de gallium décroissante suivant la première direction et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice primaire.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature présente, au moins à son interface avec la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature, une quatrième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.71 % et 3.22 % par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature.
Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature contient un deuxième alliage de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion d'indium décroissante suivant la première direction et dans le sens opposé à l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice primaire.
Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.
Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature présente, au moins à son interface avec la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature, une cinquième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.25% et 1.75% par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature contient un troisième alliage de gallium, d'indium et d'azote.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, chaque pixel comporte au moins un sous-pixel secondaire comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, chaque diode électroluminescente secondaire comprenant :
au moins une première portion semiconductrice secondaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire dans un plan général parallèle à la face support, connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice secondaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire tournée vers la face support du substrat,
au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice secondaire,
une deuxième portion semiconductrice active secondaire formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire, la deuxième portion semiconductrice active secondaire étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire, une troisième portion semiconductrice secondaire connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire,
dans lequel la deuxième portion semiconductrice active secondaire est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire, une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, ladite au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :
une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,
une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,
une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.
Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, chaque pixel comporte au moins un sous-pixel tertiaire comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, chaque diode électroluminescente tertiaire comprenant :
au moins une première portion semiconductrice tertiaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire dans un plan général parallèle à la face support connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice tertiaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire tournée vers la face support du substrat,
au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice tertiaire,
- une deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire,
une troisième portion semiconductrice tertiaire connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire,
dans lequel la deuxième portion semiconductrice active tertiaire est configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire, une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active tertiaire.
Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, ladite au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :
une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,
une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,
une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.
L'invention porte également sur la mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en œuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat, la première phase comprenant les étapes suivantes :
a) formation, sur la face support du substrat, d'au moins une première portion semiconductrice primaire destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction globalement perpendiculaire à la face support du substrat, la première portion semiconductrice primaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire tournée vers la face support du substrat;
b) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice primaire formée à l'étape a ;
c) formation d'une deuxième portion semiconductrice active primaire par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire formée à l'étape b, la deuxième portion semiconductrice active primaire étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire ; d) formation d'une troisième portion semiconductrice primaire destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire ;
la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c étant configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;
la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire formée à l'étape b) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire.
Certains aspects préférés du procédé de fabrication, mais non limitatifs, sont les suivants.
Dans une mise en oeuvre du procédé, l'étape b) comporte au moins une des sous-étapes suivantes :
bl) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm ;
b2) formation d'une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille de deuxième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm ;
b3) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.
Dans une mise en œuvre du procédé, la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en œuvre d'une deuxième phase essentiellement simultanément à la première phase et consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel secondaire comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, la deuxième phase comprenant les étapes suivantes :
e) formation, sur la face support du substrat , d'une première portion semiconductrice secondaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire dans un plan général parallèle à la face support, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice secondaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire tournée vers la face support du substrat, l'étape e) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) ;
f) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice secondaire formée à l'étape e) ;
g) formation d'une deuxième portion semiconductrice active secondaire par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire formée à l'étape f), la deuxième portion semiconductrice active secondaire étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire, l'étape g) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) ;
h) formation d'une troisième portion semiconductrice secondaire destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire ;
la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) étant configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;
la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire étant formée à l'étape f) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g), une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire.
Dans une mise en oeuvre du procédé, l'étape f) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :
fl) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et l'étape fl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) ;
f2) formation d'une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et l'étape f2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) ;
f3) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature et l'étape f3) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3).
Dans une mise en œuvre du procédé, la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en œuvre d'une troisième phase essentiellement simultanément à la première phase et à la deuxième phase et consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel tertiaire comprenant au moins une diode électroluminescente tertiaire apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, la troisième phase comprenant les étapes suivantes :
i) formation, sur la face support du substrat, d'une première portion semiconductrice tertiaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire dans un plan général parallèle à la face support, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice tertiaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire tournée vers la face support du substrat, l'étape i) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) et que l'étape e) ;
j) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice tertiaire formée à l'étape i) ;
k) formation d'une deuxième portion semiconductrice active tertiaire par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire formée à l'étape j), la deuxième portion semiconductrice active tertiaire étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire, l'étape k) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) et que l'étape g) ;
I) formation d'une troisième portion semiconductrice tertiaire destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire ;
la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) étant configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;
la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire étant formée à l'étape j) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k), une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire.
Dans une mise en œuvre du procédé, l'étape j) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :
jl) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et l'étape jl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) et que l'étape fi) ;
j2) formation d'une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et l'étape j2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) et que l'étape f2) ;
j3) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature et l'étape j3) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3) et que l'étape f3).
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de fabrication préférés de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente d'architecture de type « cœur-coquille » selon un premier mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 2] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un premier mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 3] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un deuxième mode de réalisation l'invention. [Fig. 4] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un troisième mode de réalisation l'invention.
[Fig. 5] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 6] représente une vue schématique d'une étape d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.
[Fig. 7] représente une vue schématique d'une étape supplémentaire d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.
[Fig. 8] représente une vue schématique d'une autre étape d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.
[Fig. 9] représente une vue schématique d'une étape supplémentaire d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l'échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de fabrication et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux.
Dans la suite de la description, sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ » et « globalement » signifient « à 10 % près ». A des fins d'illustration exclusivement, mais sans aucune limitation, chacune des figures annexées représente uniquement un ensemble comprenant quelques diodes électroluminescentes 111, 121, 131. Le nombre de diodes électroluminescentes par sous-pixel lia, 11b, 11c et le nombre de pixels ne sont cependant aucunement limités.
L'invention porte en premier lieu sur un dispositif optoélectronique 10, comprenant une pluralité de pixels 11 comportant chacun au moins un sous-pixel primaire lia comprenant au moins une diode électroluminescente primaire 111 apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support 110 d'un substrat 101.
Grâce à l'arrangement de diodes électroluminescentes tridimensionnelles de l'invention, une application particulièrement visée est la fourniture d'un écran d'affichage d'images ou d'un dispositif de projection d'images.
Il est également clair que les modes de fabrication peuvent concerner d'autres applications en particulier la détection ou la mesure de radiations électromagnétiques ou encore des applications photovoltaïques.
Le dispositif optoélectronique 10 est obtenu en partant d'un substrat 101, ayant une face support 110, qui est un élément commun aux différents modes de réalisation.
Le substrat 101 est constitué par exemple par un empilement d'une couche monolithique (non représentée), d'une couche d'électrode inférieure (non représentée) qui peut être une couche de germination ou dite de nucléation conductrice et d'une première couche d'isolation électrique (non représentée). L'homme du métier pourra se référer par exemple au document FR-A1-3053530 pour la fourniture d'un tel substrat 101.
La face support 110 du substrat 101 est constituée par exemple par la face exposée de ladite première couche d'isolation électrique ou de la couche de nucléation.
La couche monolithique peut être formée dans un matériau semiconducteur dopé ou non, par exemple de IΆI2O3 ou du silicium ou encore du germanium, et plus particulièrement du silicium monocristallin. Il peut aussi être formé en saphir voire en un matériau semiconducteur lll-V, par exemple en GaN. Il peut alternativement s'agir d'un substrat de type silicium sur isolant ou « SOI » pour « Silicon On Insulator » selon la terminologie anglo-saxonne consacrée. Alternativement, la couche monolithique peut être formée dans un matériau électriquement isolant.
La couche d'électrode inférieure peut servir de couche de germination pour la croissance de portions de diodes électroluminescentes. La couche d'électrode inférieure peut être continue ou discontinue. Le matériau composant la couche d'électrode inférieure peut être un nitrure, un carbure ou un borure d'un métal de transition de la colonne IV, V ou VI du tableau périodique des éléments ou une combinaison de ces composés. A titre d'exemple, la couche de l'électrode inférieure peut être en nitrure d'aluminium, en oxyde d'aluminium, en bore, en nitrure de bore, en titane, en nitrure de titane, en tantale, en nitrure de tantale, en hafnium, en nitrure d'hafnium, en niobium, en nitrure de niobium, en zirconium, en borure de zirconium, en nitrure de zirconium, en carbure de silicium, en nitrure et carbure de tantale, ou en nitrure de magnésium sous la forme MgxNy, où x est environ égal à 3 et y est environ égal à 2, par exemple du nitrure de magnésium sous la forme Mg3N2. La couche d'électrode inférieure peut être dopée et du même type de conductivité que celle des éléments semiconducteurs destinés à croître, et présenter une épaisseur par exemple comprise entre 1 nm et 200 nm, de préférence comprise entre 10 nm et 50 nm. La couche d'électrode inférieure peut être composée d'un alliage ou d'un empilement d'au moins un matériau mentionné dans la liste ci-dessus.
Ladite première couche d'isolation électrique peut comprendre une première couche isolante intermédiaire qui recouvre ladite couche d'électrode inférieure. Elle forme un masque de croissance autorisant la croissance par exemple épitaxiale des différentes diodes électroluminescentes 111, 121, 131 à partir d'ouvertures traversantes débouchant localement sur les surfaces de la couche d'électrode inférieure. Ladite première couche d'isolation électrique participe également à assurer l'isolation électrique entre les premières électrodes inférieures (non représentées) et les secondes électrodes supérieures (non représentées). La première couche isolante intermédiaire est réalisée dans au moins un matériau(x) diélectrique(s) tel(s) que, par exemple, un oxyde de silicium (par exemple S1O2 ou SiON) ou un nitrure de silicium (par exemple S13N4 ou SiN), voire un oxynitrure de silicium, un oxyde d'aluminium (par exemple AI2O3) ou un oxyde de hafnium (par exemple Hf02). L'épaisseur de la première couche isolante intermédiaire peut être comprise entre 5 nm et 1 pm, de préférence comprise entre 20 nm et 500 nm, par exemple égale à 100 nm environ.
Ladite première couche de matériau isolant électriquement peut comporter, en outre, une deuxième couche isolante électriquement intermédiaire (non représentée) qui recouvre les premières électrodes inférieures et participe à assurer l'isolation électrique entre les premières électrodes inférieures et les secondes électrodes supérieures. Ladite deuxième couche isolante électriquement intermédiaire peut recouvrir également le masque de croissance formé par la première couche isolante intermédiaire. La deuxième couche isolante intermédiaire peut être réalisée en un matériau diélectrique identique ou différent de celui du masque de croissance, tel que, par exemple, un oxyde de silicium (par exemple S1O2) ou un nitrure de silicium (par exemple S13N4 ou SiN), voire un oxynitrure de silicium, un oxyde d'aluminium (par exemple AI2O3) ou un oxyde de hafnium (par exemple HfCh). L'épaisseur de la deuxième couche isolante intermédiaire peut être comprise entre 5 nm et 1 pm, de préférence comprise entre 20 nm et 500 nm, par exemple égale à 100 nm environ.
On forme sur le susbtrat 101, au moins une diode électroluminescente 111 apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde. Chaque diode électroluminescente 111 a une forme sensiblement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction 111a globalement perpendiculaire à la face support 110 du substrat 101.
Chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une première portion semiconductrice primaire 112 connectée électriquement à une première électrode. De manière générale, chaque diode électroluminescente est connectée à une première électrode inférieure, formée dans le substrat (non représentée et qui peut être la couche de germination), continue ou non. L'homme du métier pourra se référer au brevet FR3053530 pour réaliser le substrat 101 contenant les électrodes inférieures idoines. La première portion semiconductrice primaire 112 est dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P. La première portion semiconductrice primaire 112 a une forme globalement filaire allongée suivant l'axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction 111a globalement perpendiculaire à la face support 110 du substrat 101. La première portion semiconductrice primaire 112 est donc de forme tridimensionnelle, selon des dimensions micrométriques ou nanométriques. Préférentiellement, la première portion semiconductrice primaire 112 présente une forme sensiblement filaire, conique ou tronconique. Dans le texte, les termes « tridimensionnelle » ou « filaire » ou « tronconique » ou « conique » sont équivalents. La première portion semiconductrice primaire 112 comporte une extrémité sommitale 112a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire 112 tournée vers la face support 110 du substrat 101.
Dans la description et sur les figures, les modes de réalisation sont décrits pour des diodes électroluminescentes 111, 121, 131 filaires.
A titre d'exemple, la première portion semiconductrice primaire 112, mais cela est également valable pour les premières portions semiconductrice secondaires et tertiaires 122 et 132, peut être, au moins en partie, formés à partir de matériaux semiconducteurs de groupe IV comme du silicium ou du germanium ou bien comportant majoritairement un composé lll-V, par exemple des composés lll-N. Des exemples du groupe III comprennent le gallium, l'indium ou l'aluminium. Des exemples de composés lll-N sont GaN, AIN, InGaN ou AlInGaN. D'autres éléments du groupe V peuvent également être utilisés, par exemple, le phosphore, l'arsenic ou l'antimoine. De façon générale, les éléments dans le composé lll-V peuvent être combinés avec différentes fractions molaires. Il convient de préciser que la première portion semiconductrice primaire 112 peut indifféremment être formées à partir de matériaux semiconducteurs comportant majoritairement un composé ll-VI. Le dopant peut être choisi, dans le cas d'un composé lll-V, parmi le groupe comprenant un dopant de type P du groupe II, par exemple du magnésium, du zinc, du cadmium ou du mercure, un dopant du type P du groupe IV par exemple du carbone, ou un dopant de type N du groupe IV, par exemple du silicium, du germanium, du sélénium, du souffre, du terbium ou de l'étain.
La section droite de la première portion semiconductrice primaire 112, mais cela est également valable pour les premières portions semiconductrice secondaires et tertiaires 122 et 132, peut avoir différentes formes telles que, par exemple, une forme ovale, circulaire ou polygonale (par exemple carrée, rectangulaire, triangulaire, hexagonale).
De manière générale, les différentes couches ou sous-couches composant les diodes électroluminescentes 111, 121, 131 peuvent être obtenues par toute technique de l'homme du métier comme par exemple : un dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sigle anglais pour Chemical Layer Déposition, un dépôt de couche atomique (ALD) sigle anglais pour Atomic Layer Déposition, ou dépôt physique en phase vapeur (PVD) sigle anglais pour Physical Vapor Déposition mais préférentiellement par épitaxie (par exemple MBE, MOVPE).
Comme illustré sur les figures 1 et 2, chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113. Cette deuxième portion semiconductrice active primaire 114 est agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113.
Comme illustré sur les figures 1, 2 et 9, chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une troisième portion semiconductrice primaire 115 connectée électriquement à une deuxième électrode. Cette troisième portion semiconductrice primaire 115 est dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage. Elle est agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Cette troisième portion semiconductrice primaire 115 est, dans un exemple, identique pour au moins toutes les diodes électroluminescentes primaires et secondaires et tertiaires composant au moins un sous-pixel. Cette troisième portion semiconductrice primaire 115 peut être formée à partir de matériaux semiconducteurs de groupe IV comme du silicium ou du germanium ou bien comportant majoritairement un composé lll-V, par exemple des composés III - N. Des exemples du groupe III comprennent le gallium, l'indium ou l'aluminium. Des exemples de composés lll-N sont GaN, AIN, InGaN ou AlInGaN. D'autres éléments du groupe V peuvent également être utilisés, par exemple, le phosphore, l'arsenic ou l'antimoine. De façon générale, les éléments dans le composé lll-V peuvent être combinés avec différentes fractions molaires. Il convient de préciser que la première portion semiconductrice primaire 112 peut indifféremment être formées à partir de matériaux semiconducteurs comportant majoritairement un composé ll-VI. Le dopant peut être choisi, dans le cas d'un composé lll-V, parmi le groupe comprenant un dopant de type P du groupe II, par exemple du magnésium, du zinc, du cadmium ou du mercure, un dopant du type P du groupe IV par exemple du carbone, ou un dopant de type N du groupe IV, par exemple du silicium, du germanium, du sélénium, du souffre, du terbium ou de l'étain.
La deuxième électrode est préférentiellement transparente et peut être formée dans un exemple d'un oxyde conducteur transparent comme de l'oxyde d'étain dopé ou encore de l'oxyde de zinc dopé recouvert ou non en partie par une couche d'électrode métallique.
La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée. La couleur émise ou en d'autres termes la longueur d'onde émise depuis la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 est notamment dépendante de sa concentration en indium. La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 peut comporter des moyens de confinement des porteurs de charge électrique, tels que des puits quantiques unitaires ou multiples. Elle est par exemple constituée d'une alternance de couches de GaN et de InGaN ayant des épaisseurs respectives de 5 à 20 nm (par exemple 8 nm) et de 1 à 15 nm (par exemple 2,5 nm). Les couches de GaN peuvent être dopées, par exemple de type N ou P. Selon un autre exemple, la couche active peut comprendre une seule couche d'InGaN, par exemple d’épaisseur supérieure à 10 nm.
La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire 114, une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.32% et 0.93% par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114.
La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 ainsi configurée permet de servir de base à la croissance épitaxiale d'une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont la concentration en indium sera au moins en partie déterminée par la première différence de paramètre de maille primaire de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Ceci est notamment dû au fait général qu'un changement en concentration d'indium dans une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 implique un changement de paramètre de maille de ladite deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Ainsi, durant la formation épitaxiale de la deuxième portion semiconductrice active primaire 114, les espèces atomiques ayant des paramètres de maille trop éloignés par rapport aux paramètres de maille de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 seront immédiatement désorbés. Ainsi, seul l'alliage formant la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 ayant la concentration en indium choisie pourra croître et se former de façon pérenne sur la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113.
Avantageusement, cela permet d'obtenir des deuxièmes portions semiconductrices actives primaires 114 émettant une longueur d'onde choisie de façon indépendante au diamètre des diodes électroluminescentes primaires 111.
Avantageusement, cela permet également d'obtenir dans un même réacteur, en une seule phase, des deuxièmes portions semiconductrices actives ayant différentes teneurs en indium et donc émettant à différentes longueurs d'ondes.
Ainsi, dans un exemple, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est formée dans un matériau ayant une différence de paramètres de maille comprise entre 2% et 2.5% par rapport à une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont une proportion en indium est comprise entre 13% et 20%. Une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 ainsi obtenue est apte à émettre un premier rayonnement compris entre 440 et 500 nm et correspondant à un rayonnement lumineux globalement de couleur bleue.
Dans un autre exemple, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est formée dans un matériau ayant une différence de paramètres de maille comprise entre 1.5% et 2% par rapport à une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont une proportion en indium est comprise entre 20% et 27%. Une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 obtenue par épitaxie à partir de cette couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est apte à émettre un rayonnement compris entre 500 et 570nm et correspondant à un rayonnement lumineux globalement de couleur verte.
Dans un autre exemple, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est formée dans un matériau ayant une différence de paramètres de maille comprise entre 1% et 1.5% par rapport à une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont une proportion en indium est comprise entre 27% et 40%. Une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 obtenue par épitaxie à partir de cette couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est apte à émettre un rayonnement compris entre 570 et 680 nm et correspondant à un rayonnement lumineux globalement de couleur rouge.
La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 peut présenter, dans un exemple, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire 112, une deuxième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07% et 2.17% par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112. Dans cet exemple, la deuxième différence de paramètre de maille primaire de 1.07% correspond à une différence de paramètre de maille entre du GaN et du Alo.1Gao.9N et la deuxième différence de paramètre de maille primaire de 2.17% correspond à une différence de paramètre de maille entre du GaN et du lno.2Gao.8N. Ceci peut être avantageux pour que la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 ne présente pas ou peu de défauts lors de sa formation à partir de la première portion semiconductrice primaire 112. Pour permettre aux premières et deuxièmes conditions de différences de paramètres de maille primaires explicitées ci-dessus de coexister, il peut être avantageux de créer un gradient de concentration atomique dans la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113. Ainsi, dans un exemple, il est possible de faire varier la proportion en gallium ou en aluminium ou en indium dans la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 de façon décroissante suivant la première direction 111a et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112, c'est-à-dire un sens ayant tendance à s'éloigner de l'extrémité sommitale 112a. Avantageusement, cela permet d'adapter progressivement les paramètres de maille entre la première portion semiconductrice primaire 112 à travers la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 jusqu'à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Les contraintes sont ainsi réduites et les dislocations évitées.
Dans ce document, la notion de « primaire » fait uniquement référence à un premier sous-pixel d'un pixel donné, ce premier sous-pixel étant destiné à émettre une lumière selon une première couleur. La notion de « secondaire » fait uniquement référence à un deuxième sous-pixel du pixel, ce deuxième sous-pixel étant destiné à émettre une lumière selon une deuxième couleur différente de la première couleur. La notion de « tertiaire » fait uniquement référence à un troisième sous-pixel du pixel, ce troisième sous-pixel étant destiné à émettre une lumière selon une troisième couleur différente de la première couleur et de la deuxième couleur. Autrement dit, les termes « primaire », « secondaire » et « tertiaire » n'induisent aucune notion d'ordre de fabrication ou d'ordre d'importance entre les différents sous-pixels.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 3, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a. Elle est configurée de sorte que la deuxième portion semiconductrice active primaire 114, formée sur et en contact de ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a, soit apte à émettre un premier rayonnement lumineux, globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm.
Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire 112, une troisième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07% et 0.65% par rapport aux paramètres de maille de la première portion semiconductrice primaire 112.
Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a contient un premier alliage d'aluminium, de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion de gallium décroissante suivant la première direction 111a et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112. Dans un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 4, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b. Celle-ci est configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm.
Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a. La sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b présente, au moins à son interface avec la sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a, une quatrième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.71% et 3.22% par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a.
Dans un autre exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b contient un deuxième alliage de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion d'indium décroissante suivant la première direction 111a et dans le sens opposé à l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112.
Dans un quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 5, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c. La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée sur, et en contact de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c, préférentiellement par épitaxie, est apte à émettre le premier rayonnement lumineux pour qu'il soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.
Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b. La sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c présente alors, au moins à son interface avec la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b, une cinquième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.25 % et 1.75 % par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b.
Dans un autre exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c contient un troisième alliage de gallium, d'indium et d'azote.
Dans un cinquième mode de réalisation, chaque pixel 11 comporte au moins un sous-pixel secondaire 11b comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire 121 apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. Chaque diode électroluminescente secondaire 121 comprend:
au moins une première portion semiconductrice secondaire 122 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 dans un plan général parallèle à la face support 110, connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire 122 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice secondaire 122 comportant une extrémité sommitale 122a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire 122 tournée vers la face support 110 du substrat 101,
au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 122a de la première portion semiconductrice secondaire 122,
une deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123, la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123,
une troisième portion semiconductrice secondaire 125 connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.
La deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée.
La couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124, une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30% par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.
Dans un sixième mode de réalisation illustré sur la figure 9 au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :
une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,
une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,
une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123b soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm. Préférentiellement, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c.
Préférentiellement, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a.
Préférentiellement, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b.
Dans un septième mode de réalisation illustré sur la figure 9, chaque pixel 11 comporte au moins un sous-pixel tertiaire 11c comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire 131 apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. Chaque diode électroluminescente tertiaire 131 comprend :
au moins une première portion semiconductrice tertiaire 132 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire 122 dans un plan général parallèle à la face support 110 connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire 132 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice tertiaire 132 comportant une extrémité sommitale 132a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire 132 tournée vers la face support 110 du substrat 101,
au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 132a de la première portion semiconductrice tertiaire 132,
une deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133,
une troisième portion semiconductrice tertiaire 135 connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134.
Dans ce mode de réalisation, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 est configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée.
Dans ce mode de réalisation, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134, une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134.
Dans un exemple, au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :
une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,
une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,
une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.
Préférentiellement, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c.
Préférentiellement, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a.
Préférentiellement, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b.
Un dispositif optoélectronique 11 obtenu avec des diodes électroluminescentes primaires, secondaires et tertiaires 111, 121, 131 telles que décrites précédemment permet avantageusement d'obtenir des diodes électroluminescentes de couleur différentes sans utiliser de convertisseurs de lumières ce qui est moins coûteux.
Cela permet avantageusement d'obtenir des diodes électroluminescentes avec un diamètre plus élevé et donc améliorer l'intensité lumineuse notamment pour les diodes électroluminescentes bleues.
Un autre avantage provient du fait qu'une seule étape de croissance de couche active peut être utilisée pour fabriquer plusieurs compositions de couche active si différentes couches d'accommodation de nature différentes sont utilisées pour différentes diodes électroluminescentes.
L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique 10 dont certaines étapes sont illustrées sur les figures 6 à 9.
Le dispositif optoélectronique 10 comporte une pluralité de pixels 11, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels 11 comprend la mise en oeuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel 11, à former au moins un sous-pixel primaire lia comprenant au moins une diode électroluminescente primaire 111 apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support 110 d'un substrat 101. La première phase comprend les étapes suivantes : a) formation, sur la face support 110 du substrat 101, d'au moins une première portion semiconductrice primaire 112 destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire 112 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction 111a globalement perpendiculaire à la face support 110 du substrat 101, la première portion semiconductrice primaire 112 comportant une extrémité sommitale 112a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire 112 tournée vers la face support 110 du substrat 101 ;
b) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112 formée à l'étape a) ;
c) formation d'une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 formée à l'étape b), la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 ;
d) formation d'une troisième portion semiconductrice primaire 115 destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire 114.
La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée. La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 formée à l'étape b) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114.
Dans un exemple, l'étape b) comporte au moins une des sous-étapes suivantes :
bl) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm;
b2) formation d'une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille de deuxième nature 113b configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm ;
b3) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113b soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.
Dans un autre exemple, la formation de ladite pluralité de pixels 11 comprend la mise en oeuvre d'une deuxième phase essentiellement simultanément à la première phase et consistant, pour chaque pixel 11, à former au moins un sous-pixel secondaire 11b comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire 121 apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. La deuxième phase comprend les étapes suivantes : e) formation, sur la face support 110 du substrat 101, d'une première portion semiconductrice secondaire 122 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 dans un plan général parallèle à la face support 110, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire 122 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice secondaire 122 comportant une extrémité sommitale 122a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire 122 tournée vers la face support 110 du substrat 101, l'étape e) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) ;
f) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 122a de la première portion semiconductrice secondaire 122 formée à l'étape e) ;
g) formation d'une deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 formée à l'étape f), la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123, l'étape g) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) ;
h) formation d'une troisième portion semiconductrice secondaire 125 destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.
La deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée. La couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 formée à l'étape f) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g), une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.
Dans un exemple, l'étape f) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :
fl) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a et l'étape fl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) ;
f2) formation d'une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b et l'étape f2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) ;
f3) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm. La sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c est similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c. L'étape f3) est réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3).
Dans un autre exemple, la formation de ladite pluralité de pixels 11 comprend la mise en œuvre d'une troisième phase essentiellement simultanément à la première phase et à la deuxième phase et consistant, pour chaque pixel 11, à former au moins un sous-pixel tertiaire 11c comprenant au moins une diode électroluminescente tertiaire 131 apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. La troisième phase comprend les étapes suivantes : i) formation, sur la face support 110 du substrat 101, d'une première portion semiconductrice tertiaire 132 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire 122 dans un plan général parallèle à la face support 110, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire 132 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice tertiaire 122 comportant une extrémité sommitale 132a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire 132 tournée vers la face support 110 du substrat 101, l'étape i) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) et que l'étape e) ;
j) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 132a de la première portion semiconductrice tertiaire 132 formée à l'étape i) ;
k) formation d'une deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 formée à l'étape j), la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133, l'étape k) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) et que l'étape g) ;
L) formation d'une troisième portion semiconductrice tertiaire 135 destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 .
Dans cet exemple, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) étant configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée.
De plus, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 formée à l'étape j) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k), une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.
Dans un exemple complémentaire, l'étape j) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes : jl) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a et l'étape jl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) et que l'étape fl) ;
j2) formation d'une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b et l'étape j2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) et que l'étape f2) ;
j3) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm. La sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c est similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c et à la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c. L'étape j3) est réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3) et que l'étape f3).
Avant de réaliser l'étape c), il peut être nécessaire de réaliser des opérations de gravure des sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c et des sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b. La gravure peut être par exemple réalisée par plasma ou par voie humide ou encore en utilisant un polissage mécano chimique.
De même, avant de réaliser l'étape g), il peut être nécessaire de réaliser des opérations de gravure des sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c afin de mettre à nue la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une seconde nature 123b. La gravure peut être par exemple réalisée par plasma ou par voie humide ou encore en utilisant un polissage mécano chimique.
Les figures illustrées font référence à des structures axiales ou de type « cœur-coquille », l'invention peut indifféremment concerner les deux types de structures de diodes électroluminescentes.
Les premières et deuxièmes électrodes ne sont volontairement pas représentées et l'homme du métier pourra mettre en œuvre ses connaissances pour les réaliser.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes et combinaisons.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif optoélectronique (10) comprenant une pluralité de pixels (11) comportant chacun au moins un sous-pixel primaire (lia) comprenant au moins une diode électroluminescente primaire (111) apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support (110) d'un substrat (101), chaque diode électroluminescente primaire (111) comprenant :
-au moins une première portion semiconductrice primaire (112) connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire (112) ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal (A) s'étendant suivant une première direction (111a) globalement perpendiculaire à la face support (110) du substrat (101), la première portion semiconductrice primaire (112) comportant une extrémité sommitale (112a) opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire (112) tournée vers la face support (110) du substrat (101),
-au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale (112a) de la première portion semiconductrice primaire (112),
-une deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113), la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113),
-une troisième portion semiconductrice primaire (115) connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire (114),
dans lequel la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire (114), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12% et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire (114).
2. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 1, dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire (112), une deuxième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07 % et 2.17 % par rapport à la première portion semiconductrice primaire (112).
3. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) comporte au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm.
4. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 3, dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire (112), une troisième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07 % et 0.65 % par rapport aux paramètres de maille de la première portion semiconductrice primaire (112).
5. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) contient un premier alliage d'aluminium, de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion de gallium décroissante suivant la première direction (111a) et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale (112a) de la première portion semiconductrice primaire (112).
6. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) comporte au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm.
7. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une des revendications 3 à 5 et la revendication 6, dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) et dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) présente, au moins à son interface avec la sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a), une quatrième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.71 % et 3.22 % par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a).
8. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) contient un deuxième alliage de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion d'indium décroissante suivant la première direction (111a) et dans le sens opposé à l'extrémité sommitale (112a) de la première portion semiconductrice primaire (112).
9. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) comporte au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.
10. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une des revendications 6 à 8 et la revendication 9, dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) et dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) présente, au moins à son interface avec la sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b), une cinquième différence de paramètres de maille primaire comprise entre
I.25% et 1.75% par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b).
II. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) contient un troisième alliage de gallium, d'indium et d'azote.
12. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel chaque pixel (11) comporte au moins un sous-pixel secondaire (11b) comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire (121) apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support (110) du substrat (101), chaque diode électroluminescente secondaire (121) comprenant : -au moins une première portion semiconductrice secondaire (122) décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire (112) dans un plan général parallèle à la face support (110), connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire (122) ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal (A) s'étendant suivant la première direction (111a), la première portion semiconductrice secondaire (122) comportant une extrémité sommitale (122a) opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire (122) tournée vers la face support (110) du substrat (101),
-au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123) agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale (122a) de la première portion semiconductrice secondaire (122),
-une deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123), la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123),
-une troisième portion semiconductrice secondaire (125) connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124),
dans lequel la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124), une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124).
13. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 12, dans lequel ladite au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123) comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :
-une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (123a) configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (123a) soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,
-une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (123b) configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (123b) soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,
-une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (123c) configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (123b) soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.
14. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une des revendications 12 ou 13 dans lequel chaque pixel (11) comporte au moins un sous-pixel tertiaire (11c) comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire (131) apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support (110) du substrat (101), chaque diode électroluminescente tertiaire (131) comprenant :
-au moins une première portion semiconductrice tertiaire (132) décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire (112) et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire (122) dans un plan général parallèle à la face support (110) connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire (132) ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal (A) s'étendant suivant la première direction (111a), la première portion semiconductrice tertiaire (132) comportant une extrémité sommitale (132a) opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire (132) tournée vers la face support (110) du substrat (101),
-au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133) agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale (132a) de la première portion semiconductrice tertiaire (132),
-une deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133), la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133),
-une troisième portion semiconductrice tertiaire (135) connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134),
dans lequel la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) est configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134), une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134).
15. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 14, dans lequel ladite au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133) comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :
-une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (133a) configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (133a) soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,
-une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (133b) configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (133b) soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,
-une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (133c) configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (133c) soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.
16. Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (10) comprenant une pluralité de pixels (11), dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels (11) comprend la mise en oeuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel (11), à former au moins un sous-pixel primaire (lia) comprenant au moins une diode électroluminescente primaire (111) apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support (110) d'un substrat (101), la première phase comprenant les étapes suivantes :
a) formation, sur la face support (110) du substrat (101), d'au moins une première portion semiconductrice primaire (112) destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire (112) ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal (A) s'étendant suivant une première direction (111a) globalement perpendiculaire à la face support (110) du substrat (101), la première portion semiconductrice primaire (112) comportant une extrémité sommitale (112a) opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire (112) tournée vers la face support (110) du substrat (101) ;
b) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale (112a) de la première portion semiconductrice primaire (112) formée à l'étape a) ; c) formation d'une deuxième portion semiconductrice active primaire (114) par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) formée à l'étape b), la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) ;
d) formation d'une troisième portion semiconductrice primaire (115) destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) ;
la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée à l'étape c) étant configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire (113) formée à l'étape b) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée à l'étape c), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire (114).
17. Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape b) comporte au moins une des sous-étapes suivantes : bl) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm ;
b2) formation d'une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b), la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille de deuxième nature (113b) configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm ;
b3) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire (114) formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113b) soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.
18. Procédé de fabrication selon la revendication 17, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels (11) comprend la mise en œuvre d'une deuxième phase essentiellement simultanément à la première phase et consistant, pour chaque pixel (11), à former au moins un sous-pixel secondaire (11b) comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire (121) apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support (110) du substrat (101), la deuxième phase comprenant les étapes suivantes :
e) formation, sur la face support (110) du substrat (101), d'une première portion semiconductrice secondaire (122) décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire (112) dans un plan général parallèle à la face support (110), destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire (122) ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal (A) s'étendant suivant la première direction (111a), la première portion semiconductrice secondaire (122) comportant une extrémité sommitale (122a) opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire (122) tournée vers la face support (110) du substrat (101), l'étape e) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) ;
f) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123) au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale (122a) de la première portion semiconductrice secondaire (122) formée à l'étape e) ;
g) formation d'une deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123) formée à l'étape f), la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123), l'étape g) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) ;
h) formation d'une troisième portion semiconductrice secondaire (125) destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) ;
la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée à l'étape g) étant configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire (123) formée à l'étape f) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée à l'étape g), une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124).
19. Procédé de fabrication selon les revendications 17 et 18, dans lequel l'étape f) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :
fl) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (123a) configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (123a) soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (123a) étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) et l'étape fl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) ; f2) formation d'une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (123b) configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (123b) soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (123b) étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) et l'étape f2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) ; f3) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (123c) configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (123c) soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm, la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (123c) étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) et l'étape f3) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3).
20. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 ou 19, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels (11) comprend la mise en œuvre d'une troisième phase essentiellement simultanément à la première phase et à la deuxième phase et consistant, pour chaque pixel (11), à former au moins un sous-pixel tertiaire (11c) comprenant au moins une diode électroluminescente tertiaire (131) apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support (110) du substrat (101), la troisième phase comprenant les étapes suivantes :
i) formation, sur la face support (110) du substrat (101), d'une première portion semiconductrice tertiaire (132) décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire (112) et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire (122) dans un plan général parallèle à la face support (110), destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire (132) ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal (A) s'étendant suivant la première direction (111a), la première portion semiconductrice tertiaire (122) comportant une extrémité sommitale (132a) opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire (132) tournée vers la face support (110) du substrat (101), l'étape i) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) et que l'étape e) ;
j) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire
(133) au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale (132a) de la première portion semiconductrice tertiaire (132) formée à l'étape i) ;
k) formation d'une deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133) formée à l'étape j), la deuxième portion semiconductrice active tertiaire
(134) étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133), l'étape k) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) et que l'étape g) ;
L) formation d'une troisième portion semiconductrice tertiaire (135) destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) ;
la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée à l'étape k) étant configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;
et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire (133) formée à l'étape j) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée à l'étape k), une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire (124).
21. Procédé de fabrication selon les revendications 19 et 20, dans lequel l'étape j) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :
jl) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (133a) configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (133a) soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (133a) étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (113a) et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature (123a) et l'étape jl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) et que l'étape fl) ;
j2) formation d'une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (133b) configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (133b) soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (133b) étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (113b) et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature (123b) et l'étape j2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) et que l'étape f2) ;
j3) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (133c) configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire (134) formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (133c) soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm, la sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (133c) étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (113c) et à la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature (123c) et l'étape j3) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3) et que l'étape f3).
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