FR3068515B1 - Dispositif optoélectronique comprenant des diodes électroluminescentes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit optoélectronique (10) comprenant un substrat (12) et des pixels d'affichage (Pix), chaque pixel d'affichage comprenant une première diode électroluminescente (18) adaptée à émettre un premier rayonnement et une deuxième diode électroluminescente (40, 42) adaptée à émettre un deuxième rayonnement, la première diode électroluminescente ayant une structure plane et reposant sur le substrat et la deuxième diode électroluminescente ayant une structure tridimensionnelle et reposant sur la première diode électroluminescente ou traversant au moins en partie la première diode électroluminescente.
Description
DISPOSITIF OPTOELECTRONIQUE COMPRENANT DES DIODESELECTROLUMINESCENTES
Domaine
La présente invention concerne un dispositifoptoélectronique, notamment un écran d'affichage ou un dispositifde projection d'images, comprenant des diodes électroluminescentes à base de matériaux semiconducteurs et leursprocédés de fabrication.
Exposé de 11 art antérieur
Un pixel d'une image correspond à l'élément unitaire del'image affichée par un dispositif optoélectronique. Lorsque ledispositif optoélectronique est un écran d'affichage d'imagescouleur, il comprend en général pour l'affichage de chaque pixelde l'image au moins trois composants, également appelés sous-pixels d'affichage, qui émettent chacun un rayonnement lumineuxsensiblement dans une seule couleur (par exemple, le rouge, levert et le bleu). La superposition des rayonnements émis par cestrois sous-pixels d'affichage fournit à l'observateur la sensationcolorée correspondant au pixel de l'image affichée. On appelledans ce cas pixel d'affichage de l'écran d'affichage l'ensembleformé par les trois sous-pixels d'affichage utilisés pourl'affichage d'un pixel d'une image.
Il existe des dispositifs optoélectroniques comprenantdes diodes électroluminescentes à base de matériauxsemiconducteurs, chaque diode comprenant un empilement de couchessemiconductrices comportant par exemple majoritairement au moinsun élément du groupe III et un élément du groupe V, appelé par lasuite composé III-V, notamment le nitrure de gallium (GaN), oucomportant majoritairement au moins un élément du groupe II et unélément du groupe VI, par exemple l'oxyde de zinc (ZnO), appelépar la suite composé II-VI.
Lorsque les diodes électroluminescentes sont formées parépitaxie sur le même substrat, il peut être compliqué de former,pour chaque pixel d'affichage, des diodes électroluminescentesémettant des rayonnements à des longueurs d'onde différentes.
En outre, lorsque les dimensions latérales du pixeld'affichage, appelées également pas de pixel, sont inférieures à10 pm, il peut être difficile de fabriquer trois diodes émettantdes rayonnements par pixel d'affichage.
En outre, les diodes électroluminescentes connuescomprenant un empilement de couches semiconductrices, par exemplecomprenant un composé III-V ou II-VI, et émettant une lumièrerouge présentent une efficacité quantique interne (IQE) faiblepour des structures classiques à base de III-V ou II-VI, notammentlorsque les dimensions latérales du pixel d'affichage appeléeségalement pas de pixel, sont inférieures à 10 pm. Résumé
Ainsi, un objet d'un mode de réalisation est de pallierau moins en partie les inconvénients des dispositifsoptoélectroniques comprenant des diodes électroluminescentesdécrits précédemment.
Un autre objet d'un mode de réalisation est que lesdiodes électroluminescentes comprennent un empilement de couchessemiconductrices, par exemple comprenant majoritairement uncomposé III-V ou II-VI.
Un autre objet d'un mode de réalisation est que le pasde pixel du dispositif optoélectronique est inférieur à 10 pm.
Un autre objet d'un mode de réalisation est desimplifier le procédé de fabrication d'un dispositifoptoélectronique à trois couleurs.
Un autre objet d'un mode de réalisation est que ledispositif optoélectronique peut être formé à une échelleindustrielle et à bas coût.
Un autre objet d'un mode de réalisation est que leprocédé de fabrication du dispositif optoélectronique comprend lafabrication de diodes électroluminescentes par épitaxie.
Un autre objet d'un mode de réalisation est que1'efficacité quantique interne des diodes électroluminescentesrouges du dispositif optoélectronique est augmentée.
Ainsi un mode de réalisation prévoit un circuitoptoélectronique comprenant un substrat et des pixels d'affichage,chaque pixel d'affichage comprenant une première diodeélectroluminescente adaptée à émettre un premier rayonnement etune deuxième diode électroluminescente adaptée à émettre undeuxième rayonnement, la première diode électroluminescente ayantune structure plane et reposant sur le substrat et la deuxièmediode électroluminescente ayant une structure tridimensionnelleet reposant sur la première diode électroluminescente outraversant au moins en partie la première diodeélectroluminescente.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel d'affichagecomprend en outre une troisième diode électroluminescente adaptéeà émettre un troisième rayonnement, ayant une structuretridimensionnelle et reposant sur la première diodeélectroluminescente ou traversant au moins en partie la premièrediode électroluminescente.
Selon un mode de réalisation, au moins l'un des premier,deuxième ou troisième rayonnements est à une longueur d'ondecomprise entre 600 nm et 720 nm, un autre des premier, deuxièmeou troisième rayonnements est compris entre 510 nm et 570 nm etun autre des premier, deuxième ou troisième rayonnements estcompris entre 430 nm et 490 nm.
Selon un mode de réalisation, le substrat comprend despremière et deuxième faces opposées, la première diodeélectroluminescente comprenant une première région active adaptéeà émettre le premier rayonnement, la deuxième diodeélectroluminescente comprenant une deuxième région active adaptéeà émettre le deuxième rayonnement, et l'aire, vue selon unedirection perpendiculaire à la première face, de la premièrerégion active est au moins égale à deux fois l'aire, vue selonladite direction, de la deuxième région active.
Selon un mode de réalisation, la première diodeélectroluminescente comprend des première et deuxième couchessemiconductrices planes, la première région active étant prise ensandwich entre les première et deuxième couches semiconductricesplanes et la deuxième diode électroluminescente comprend unélément semiconducteur tridimensionnel, la deuxième région activerecouvrant au moins partiellement l'élément semiconducteurtridimensionnel, l'élément tridimensionnel reposant sur lapremière diode électroluminescente ou traversant au moins enpartie la première diode électroluminescente.
Selon un mode de réalisation, la première couchesemiconductrice plane est en contact avec le substrat et chaquepixel d'affichage comprend une ouverture s'étendant au travers dela deuxième couche semiconductrice plane, au travers de lapremière région active et partiellement au travers de la premièrecouche semiconductrice plane, l'élément semiconducteurtridimensionnel s'étendant au moins à l'intérieur de l'ouverture.
Selon un mode de réalisation, le circuitoptoélectronique comprend une couche conductrice électriquementrecouvrant la deuxième diode électroluminescente et connectéeélectriquement à la deuxième diode électroluminescente.
Selon un mode de réalisation, la couche conductriceélectriquement est en outre en contact avec la première diodeélectroluminescente.
Selon un mode de réalisation, la première diodeélectroluminescente et la deuxième diode électroluminescentecomprennent au moins un puits quantique.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel d'affichagecomprend un élément conducteur électriquement s'étendant autravers du substrat et relié électriquement à la deuxième diodeélectroluminescente.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel d'affichagecomprend en outre un mur métallique entourant latéralement aumoins une partie de la deuxième diode électroluminescente.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel d'affichagecomprend en outre une couche isolante électriquement interposéeentre le mur métallique et la deuxième diode électroluminescente.
Un mode de réalisation prévoit également un dispositifoptoélectronique comprenant le circuit optoélectronique tel quedéfini précédemment et comprenant un circuit additionnel collé aucircuit optoélectronique du côté du substrat opposé à la premièrediode électroluminescente.
Un mode de réalisation prévoit également un procédé defabrication d'un circuit optoélectronique comprenant un substratet des pixels d'affichage, le procédé comprenant pour chaque pixeld'affichage les étapes successives suivantes : former une première diode électroluminescente adaptée àémettre un premier rayonnement et ayant une structure plane ; et former sur le substrat une deuxième diodeélectroluminescente adaptée à émettre un deuxième rayonnement,ayant une structure tridimensionnelle et reposant sur la premièrediode électroluminescente ou traversant au moins en partie lapremière diode électroluminescente.
Selon un mode de réalisation, les première et deuxièmediodes électroluminescentes sont formées par épitaxie.
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres,seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relationavec les figures jointes parmi lesquelles : les figures 1 et 2 sont respectivement une vue en coupeet une vue de dessus, partielles et schématiques, d'un mode deréalisation d'un dispositif optoélectronique ; les figures 3 et 4 sont des vues en coupe, partielleset schématiques, respectivement de modes de réalisation d'unediode électroluminescente tridimensionnelle ; les figures 5 et 6 sont respectivement une vue en coupeet une vue de dessus, partielles et schématiques, d'un mode deréalisation d'un dispositif optoélectronique ; les figures 7 à 11 sont des vues en coupe, partielleset schématiques, d'autres modes de réalisation de dispositifsoptoélectroniques ; les figures 12A à 12J sont des coupes, partielles etschématiques, des structures obtenues à des étapes successivesd'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositifoptoélectronique de la figure 8 ; et les figures 13A à 13K sont des coupes, partielles etschématiques, des structures obtenues à des étapes successivesd'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositifoptoélectronique 80 de la figure 10.
Description détaillée
Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignéspar de mêmes références aux différentes figures et, de plus, commecela est habituel dans la représentation des circuitsélectroniques, les diverses figures ne sont pas tracées àl'échelle. En outre, seuls les éléments utiles à la compréhensionde la présente description ont été représentés et sont décrits.En particulier, les circuits de commande d'une diodeélectroluminescente d'un dispositif optoélectronique sont bienconnus et ne sont pas décrits en détail.
Dans la suite de la description, sauf indicationcontraire, les termes "sensiblement", "environ" et "de l'ordrede" signifient "à 10 % près". En outre, la "région active" d'une diode électroluminescente désigne la région depuis laquelle estémise la majorité du rayonnement électromagnétique fourni par ladiode électroluminescente. En outre, lorsqu'un premier élémentest dit relié à un deuxième élément par une relation d'épitaxie,ceci signifie que le premier élément est formé à partir d'unepremière couche et que le deuxième élément est formé à partird'une deuxième couche que l'on fait croître par épitaxie sur lapremière couche ou inversement.
Une diode électroluminescente est dite avoir unestructure plane ou bidimensionnelle lorsque la région active dela diode électroluminescente est formée sur une couche plane. Unediode électroluminescente est dite avoir une structuretridimensionnelle lorsque la région active de la diodeélectroluminescente recouvre un élément tridimensionnel, parexemple un microfil ou un nanofil.
Le terme "microfil", "nanofil" désigne une structuretridimensionnelle de forme allongée selon une directionprivilégiée dont au moins deux dimensions, appelées dimensionsmineures, sont comprises entre 5 nm et 5 pm, de préférence de100 nm à 2 pm, la troisième dimension, appelée dimension majeure,étant supérieure ou égale à 1 fois, de préférence supérieure ouégale à 5 fois et encore plus préférentiellement supérieure ouégale à 10 fois, la plus grande des dimensions mineures. Danscertains modes de réalisation, les dimensions mineures peuventêtre inférieures ou égales à environ 5 pm, de préférence comprisesentre 100 nm et 5 pm, plus préférentiellement entre 200 nm et 1,5 pm. Dans certains modes de réalisation, la hauteur de chaquemicrofil· ou nanofil peut être supérieure ou égale à 500 nm, depréférence comprise entre 1 pm et 50 pm. Dans la suite de ladescription, on utilise le tenue "fil" pour signifier "microfilou nanofil".
La section droite des fils peut avoir différentesformes, par exemple, une forme ovale, circulaire ou polygonale,notamment triangulaire, rectangulaire, carrée ou hexagonale. Oncomprendra que le terme "diamètre" utilisé en relation avec une section droite d'un fil désigne une quantité associée avec l'airedu fil dans cette section droite, correspondant, par exemple, audiamètre du disque ayant la même aire que la section droite dufil.
Selon un mode de réalisation, le circuitoptoélectronique comprend, pour chaque pixel d'affichage, au moinsdes première et deuxième diodes électroluminescentes formées àpartir du même substrat. La première diode électroluminescenteest une diode électroluminescente plane qui est enterrée à1'intérieur du circuit optoélectronique et la deuxième diodeélectroluminescente est une diode électroluminescentetridimensionnelle recouvrant la première diodeélectroluminescente. Pour chaque pixel d'affichage, une troisièmediode électroluminescente tridimensionnelle peut être égalementprévue recouvrant la première diode électroluminescente. Lafabrication d'un pixel d'affichage ayant un pas de pixel inférieurà 10 pm est plus facile puisque les diodes électroluminescentessont empilées. L'aire de la région active de la première diodeélectroluminescente peut être supérieure à l'aire de la régionactive de la deuxième diode électroluminescente, par exemple égaleà l'aire du pixel d'affichage. Lorsque la première diodeélectroluminescente est une diode électroluminescente rouge,l'efficacité quantique de la diode électroluminescente rouge restedonc élevée, par exemple supérieure à 10 %, même lorsque le pasde pixel est inférieur à 10 pm.
La figure 1 représente un mode de réalisation d'un pixeld'affichage Pix d'un circuit optoélectronique 10, correspondantpar exemple à un écran d'affichage ou à un dispositif de projectiond'images.
Selon un mode de réalisation, le circuitoptoélectronique 10 comprend pour chaque pixel d'affichage Pix : un substrat 12 ayant deux faces opposées 14, 16, depréférence planes ; une première diode électroluminescente 18 recouvrant laface 16 et comprenant une première couche semiconductrice 20 d'unpremier matériau semiconducteur dopé d'un premier type deconductivité en contact avec la face 16, une région active 22ayant la forme d'une couche recouvrant la couche semiconductrice20 et en contact avec la couche semiconductrice 20 et une deuxièmecouche semiconductrice 24 du premier matériau semiconducteur dopéd'un deuxième type de conductivité opposé au première type deconductivité et recouvrant la région active 22 et en contact avecla région active 22, la deuxième couche semiconductrice 24délimitant une face supérieure 26 ; deux ouvertures 30, 32 traversant complètement ladeuxième couche semiconductrice 24 depuis la face 26, traversantcomplètement la région active 22 et traversant partiellement lapremière couche semiconductrice 20 ; une couche isolante électriquement 34 recouvrant la facesupérieure 26 et les parois latérales des ouvertures 30, 32 ; un plot de germination 36, 38 au fond de chaque ouverture30, 32 et ayant une relation d'épitaxie avec la couchesemiconductrice 20 ; une deuxième diode électroluminescente 40 sur le plotde germination 36 ; et une troisième diode électroluminescente 42 sur le plotde germination 38. A titre de variante, les ouvertures 30, 32 peuvents'étendre seulement partiellement au travers de la couchesemiconductrice 24 de sorte que les plots de germination 36, 38ont une relation d'épitaxie avec la couche semiconductrice 24.
Dans le présent mode de réalisation, les diodesélectroluminescentes 40, 42 ont une structure tridimensionnelleet la diode électroluminescente 18 a une structure plane. Enfigure 1, les électrodes des diodes électroluminescentes 18, 40,42 ne sont pas représentées. En fonctionnement, la lumière émisepar les diodes électroluminescentes 40, 42 s'échappe vers le hauten figure 1 comme cela est représenté respectivement par les flèches 44, 46. La lumière émise par la diode électroluminescente18 s'échappe vers le haut en figure 1 comme cela est représentépar les flèches 48. A titre de variante, les plots de germination36, 38 peuvent ne pas être présents.
La figure 2 est une vue de dessus d'un pixel d'affichagePix et représente de façon schématique, par des surfaces hachurées50, 52, 54, les surfaces du pixel Pix depuis lesquelles la lumière,émise respectivement par les diodes électroluminescentes 18, 40,42, s'échappe du pixel Pix. Dans le présent mode de réalisation,le pixel d'affichage Pix a, en vue de dessus, une forme circulaire,triangulaire, hexagonale, carrée ou rectangulaire. Le pas de pixelP peut correspondre au grand côté du rectangle dans lequel estinscrit le pixel d'affichage Pix en vue de dessus. Le pas de pixelP peut être compris entre 3 pm et 100 pm. Selon un mode deréalisation, l'aire vue selon une direction orthogonale à la face16 de la région active 22 de la diode électroluminescente 18 estégale à au moins deux fois, de préférence à au moins cinq fois,plus préférentiellement à au moins dix fois, l'aire vue selonladite direction de la région active de la diodeélectroluminescente 40 ou 42. Selon un mode de réalisation, l'airevue selon une direction orthogonale à la face 16 de la régionactive 22 de la diode électroluminescente 18 est sensiblementégale à l'aire du pixel d'affichage Pix. Selon un mode deréalisation, dans la vue de dessus de la figure 2, chaque surface52, 54 peut être inscrite dans un cercle ayant un diamètre comprisentre 1 pim et 100 pim, de préférence entre 3 pim et 15 pim.
Selon un mode de réalisation, la diodeélectroluminescente 18 est adaptée à émettre de la lumière à unepremière longueur d'onde par pompage optique. La diodeélectroluminescente 40 est adaptée à émettre de la lumière à unedeuxième longueur d'onde par pompage optique. La diodeélectroluminescente 42 est adaptée à émettre de la lumière à unetroisième longueur d'onde par pompage optique. Selon un mode deréalisation, les première, deuxième et troisième longueurs d'ondesont différentes. Selon un mode de réalisation, la première longueur d'onde correspond à de la lumière rouge et est compriseentre 600 nm et 720 nm. Selon un mode de réalisation, la deuxièmelongueur d'onde correspond à de la lumière verte et est compriseentre 510 nm et 570 nm. Selon un mode de réalisation, la troisièmelongueur d'onde correspond à de la lumière bleue et est compriseentre 430 nm et 490 nm. De préférence, la première longueur d'ondecorrespond à de la lumière rouge et est comprise entre 600 nm et720 nm.
Selon un mode de réalisation, chaque pixel Pix ducircuit optoélectronique 10 comprend une diodeélectroluminescente supplémentaire ayant une structure généraleanalogue aux diodes électroluminescentes 40, 42 et adaptée àémettre de la lumière à une quatrième longueur d'onde par pompageoptique. Selon un mode de réalisation, la quatrième longueurd'onde correspond à de la lumière jaune et est comprise entre570 nm et 600 nm.
La figure 3 représente un mode de réalisation de ladiode électroluminescente tridimensionnelle 40. La diodeélectroluminescente 42 peut avoir la même structure.
La diode électroluminescente 40 comprend, du bas versle haut en figure 3 : un élément semiconducteur tridimensionnel 60, quicorrespond dans le présent mode de réalisation à un fil d'axe D,comprenant une portion inférieure, dopée d'un premier type deconductivité, par exemple de type N, en contact avec le plot degermination 36, et une portion supérieure, dopée du premier typede conductivité ou non intentionnellement dopée, la coucheisolante 34 recouvrant les parois latérales de la portioninférieure du fil 60 ; une région active 62 recouvrant la portion supérieuredu fil 60 ; une couche semiconductrice 64 d'un deuxième type deconductivité opposé au premier type de conductivité, recouvrantla région active 62 ; une région conductrice électriquement 66 recouvrant lacouche semiconductrice 64 et en contact avec la couchesemiconductrice 64.
La couche conductrice 66 forme une électrode de la diodeélectroluminescente 40. La couche conductrice 66 peut s'étendresur la couche isolante 34. A titre de variante, une couche isolanteélectriquement peut s'étendre autour d'une portion latéraleinférieure du fil 60 depuis la couche isolante 34 et en contactavec le fil 60. Dans la description qui suit, une apostrophe estajoutée à la référence désignant un élément de la diodeélectroluminescente 40 pour la distinguer de la référencedésignant le même élément de la diode électroluminescente 42.
En figure 3, la diode électroluminescente 40 est diteen configuration radiale, ou en configuration coeur/coquille,puisque la région active 62 est formée à la périphérie de l'élémentsemiconducteur tridimensionnel 60. La région active d'une diodeélectroluminescente en configuration radiale peut de façonavantageuse avoir une grande aire.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation dela diode électroluminescente tridimensionnelle 40 dans laquellela région active 62 recouvre seulement l'extrémité du fil 60opposée au plot de germination 36 et ne recouvre pas les faceslatérales du fil 60. En figure 4, la diode électroluminescente 40est dite en configuration axiale, puisque la région active 62 estformée selon 1'axe D de 1'élément semiconducteur tridimensionnel60. Les diodes électroluminescentes tridimensionnelles enconfiguration axiale ont une région active avec une aireinférieure aux diodes électroluminescentes en configurationradiale, mais ont l'avantage d'être formées en un matériausemiconducteur de meilleure qualité cristalline, offrant ainsiune efficacité quantique interne plus élevée, en particulier enraison d'une meilleure relaxation des contraintes mécaniques auxinterfaces entre les couches semiconductrices. Dans le cas depuits quantiques en InGaN, les diodes électroluminescentestridimensionnelles en configuration axiale permettent 1'incorporation de davantage d'indium pour émettre par exempledans le rouge ou dans le vert.
Les figures 5 et 6 représentent un autre mode deréalisation des connections électriques des diodesélectroluminescentes 18, 40, 42 du circuit optoélectronique 10.Dans le présent mode de réalisation, le substrat 12 est conducteurélectriquement et le circuit optoélectronique 10 comprend unecouche conductrice électriquement 70 recouvrant la face 14 dusubstrat 12 et en contact avec la face 14. La couche conductrice70 est une électrode commune pour les diodes électroluminescentes18, 40, 42. Dans le cas où la couche semiconductrice 20 est dopéedu type N, la couche conductrice 70 forme une cathode commune pourles diodes électroluminescentes 18, 40, 42.
Les figures 5 et 6 représentent la couche conductrice66 de la diode électroluminescente 40 et la couche conductrice66' de la diode électroluminescente 42, qui est séparée de lacouche conductrice 66 de la diode électroluminescente 40. Enoutre, le circuit optoélectronique 10 comprend une coucheconductrice électriquement 72 en contact avec la face 26 de lacouche semiconductrice 24, au travers d'une ouverture 74 réaliséedans la couche isolante 34, et formant une électrode pour la diodeélectroluminescente 18.
En fonctionnement, des tensions sont appliquées entrela couche conductrice 70 et les couches conductrices 66, 66' et72, de sorte que, pour chaque pixel Pix, la région active dechaque diode électroluminescente 18, 40, 42 émet de la lumièreavec une intensité qui dépend de la tension appliquée entre lescouches conductrices 66, 66' et 72 associées respectivement avecla diode électroluminescente 18, 40, 42 et la couche conductrice70. Dans le présent mode de réalisation, les pixels d'affichagePix peuvent être arrangés selon une matrice et un procédéd'adressage par matrice active peut être mis en oeuvre.
La figure 7 représente une variante du mode deréalisation représenté sur les figures 5 et 6 dans laquelle lesubstrat 12 est isolant électriquement. En figure 7, le circuit optoélectronique 10 comprend une tranchée verticale isolée 76traversant complètement la couche semiconductrice 24 depuis laface 26, traversant complètement la région active 22 et en contactà une extrémité avec la couche semiconductrice 20. La tranchéeverticale isolée 76 comprend un coeur conducteur électriquement78 en contact avec la couche semiconductrice 20 et séparé de lacouche semiconductrice 24 et de la région active 22 par une paroiisolante électriquement 80. En outre, le circuit optoélectronique10 comprend une couche conductrice électriquement 82 en contactavec le coeur 78. La couche conductrice électriquement 82 formeune électrode commune pour les diodes électroluminescentes 18,40, 42.
La figure 8 représente un autre mode de réalisation desconnections électriques des diodes électroluminescentes 18, 40,42 du circuit optoélectronique 10. Le substrat 12 peut êtreisolant électriquement.
Le circuit optoélectronique 10 fait partie d'undispositif optoélectronique 90 qui comprend en outre un autrecircuit intégré 92, comprenant des composants électroniques, nonreprésentés, en particulier des transistors, utilisés pourcommander les diodes électroluminescentes 18, 40, 42 du circuitoptoélectronique 10. Le circuit intégré 92 est appelé circuit decommande ou puce de commande dans la description qui suit. Lecircuit optoélectronique 10 est fixé au circuit de commande 92.Selon le type de collage, des plots de liaison 94 peuvent êtreprésents entre le circuit optoélectronique 10 et le circuit decommande 92. Dans le présent mode de réalisation, la coucheconductrice 66 est commune aux diodes électroluminescentes 40 et42. La couche conductrice 66 est également en contact avec la face26 de la couche semiconductrice 24, au travers d'une ouverture 96réalisée dans la couche isolante 34. La couche conductrice 66 estune électrode commune pour les diodes électroluminescentes 18,40, 42. Dans le cas où la couche semiconductrice 20 est dopée dutype N, la couche conductrice 66 forme une anode commune pour lesdiodes électroluminescentes 18, 40, 42.
Le circuit optoélectronique 10 comprend en outre destranchées verticales isolées 98, 100, 102 traversant le substrat12 de la face 14 à la face 16, chaque tranchée verticale isolée98, 100, 102 comprenant un coeur conducteur électriquement 104isolé latéralement par une paroi isolante électriquement 106. Latranchée verticale isolée 98 est en contact à une extrémité avecl'un des plots de liaison 94 et est en contact à l'extrémitéopposée avec la couche semiconductrice 20. La tranchée verticaleisolée 100 est en contact à une extrémité avec l'un des plots deliaison 94 et est en contact à l'extrémité opposée avec le plotde germination 36. La tranchée verticale isolée 102 est en contactà une extrémité avec l'un des plots de liaison 94 et est en contactà 1'extrémité opposée avec le plot de germination 38.
En fonctionnement, des tensions ou des courants sontappliqués entre les plots conducteurs 94 reliés aux diodesélectroluminescentes 18, 40, 42 et la couche conductrice 66, desorte que, pour chaque pixel Pix, la région active de chaque diodeélectroluminescente 18, 40, 42 émet de la lumière avec uneintensité qui dépend de la tension appliquée entre les plotsconducteurs 94 associés respectivement avec la diodeélectroluminescente 18, 40, 42 et la couche conductrice 66. Dansle présent mode de réalisation, les pixels d'affichage Pix peuventêtre arrangés selon une matrice et un procédé d'adressage parmatrice active peut être mis en oeuvre.
Le substrat 12 est au moins en partie en un matériausemiconducteur qui permet la croissance par épitaxie des couchessemiconductrices de la diode électroluminescente 18. Le substrat12 peut être en silicium, en germanium, en carbure de silicium,en saphir, en un composé III-V, en un composé II-VI, ou en unecombinaison d'au moins deux de ces composés.
Le substrat 12, les fils 60, les couchessemiconductrices 20, 24, 64, et les régions actives 22, 62 peuventêtre, au moins en partie, en matériaux semiconducteurs comportantmajoritairement un composé III-V, par exemple un composé III-N,un composé à base d'arséniure ou un composé à base de phosphure.
Des exemples d'éléments du groupe III comprennent le gallium (Ga) ,l'indium (In) ou l'aluminium (Al). Des exemples de composés III-N sont GaN, AIN, InN, InGaN, AlGaN ou AlInGaN. Un exemple decomposé à base d'arséniure est l'arséniure de gallium (GaAs). Desexemples d'éléments à base de phosphure comprennent l'aluminium(Al), le gallium (Ga) , l'indium (In) et le phosphore (P). Desexemples de composés à base de phosphure sont AlInGaP, InGaP, GaP,ou AlGaP. D'autres éléments du groupe V peuvent également êtreutilisés, par exemple, le phosphore ou l'arsenic. De façongénérale, les éléments dans le composé III-V peuvent être combinésavec différentes fractions molaires.
Le substrat 12, les fils 60, les couchessemiconductrices 20, 24, 64, et les régions actives 22, 62 peuventêtre formés à partir de matériaux semiconducteurs comportantmajoritairement un composé II-VI. Des exemples d'éléments dugroupe II comprennent des éléments du groupe IIA, notamment lebéryllium (Be) et le magnésium (Mg) et des éléments du groupe IIB,notamment le zinc (Zn) , le cadmium (Cd) et le mercure (Hg) . Desexemples d'éléments du groupe VI comprennent des éléments dugroupe VIA, notamment l'oxygène (O) et le tellure (Te) . Desexemples de composés II-VI sont ZnO, ZnMgO, CdZnO, CdZnMgO,CdHgTe, CdTe ou HgTe. De façon générale, les éléments dans lecomposé II-VI peuvent être combinés avec différentes fractionsmolaires. L'épaisseur du substrat 12 est comprise entre 0 et 2 mm,de préférence entre 10 pm et 1 mm. L'épaisseur de la couchesemiconductrice 20 est comprise entre 10 nm et 50 pm. L'épaisseurde la couche semiconductrice 24 est comprise entre 10 nm et 50 pm.L'épaisseur de la couche semiconductrice 64 est comprise entre10 nm et 5 pm. L'épaisseur de la région active 22 est compriseentre 5 nm et 1 pm. L'épaisseur de la région active 62 est compriseentre 5 nm et 1 pm.
Les plots de germination 36, 38 sont en un matériaufavorisant la croissance des fils 60. A titre d'exemple, lematériau composant les plots de germination 36, 38 peut être un nitrure, un carbure ou un borure d'un métal de transition de lacolonne IV, V ou VI du tableau périodique des éléments ou unecombinaison de ces composés. A titre d'exemple, les plots degermination 36, 38 peuvent être en nitrure d'aluminium (AIN), enbore (B), en nitrure de bore (BN), en titane (Ti), en nitrure detitane (TiN), en tantale (Ta), en nitrure de tantale (TaN), enhafnium (Hf) , en nitrure d'hafnium (HfN), en niobium (Nb) , ennitrure de niobium (NbN) , en zirconium (Zr) , en borate dezirconium (ZrBg), en nitrure de zirconium (ZrN), en carbure desilicium (SiC), en nitrure et carbure de tantale (TaCN) , ou ennitrure de magnésium sous la forme MgxNy, où x est environ égal à3 et y est environ égal à 2, par exemple du nitrure de magnésiumselon la forme Mgg^ ou du nitrure de magnésium et de gallium(MgGaN), en tungstène (W), en nitrure de tungstème (WN) ou en unecombinaison de ces composés. Les plots de germination 36, 38peuvent être dopés du même type de conductivité que le substrat12. Chaque plot de germination 36, 38 peut avoir une structuremonocouche ou peut correspondre à un empilement de deux couchesou de plus de deux couches.
La région active 22 de la diode électroluminescente 18est la couche depuis laquelle est émise la majorité du rayonnementfourni par la diode électroluminescente 18. Selon un exemple, larégion active 22 peut comporter des moyens de confinement. Larégion active 22 peut comprendre un puits quantique unique, despuits quantiques multiples ou une hétérostructure double. Ellepeut alors comprendre un matériau semiconducteur différent dumatériau semiconducteur formant les couches semiconductrices 20et 24 et ayant une bande interdite inférieure à celle des couchessemiconductrices 20 et 24. La région active 22 peut comprendredes puits quantiques multiples. Elle comprend alors un empilementde couches semiconductrices formant une alternance de puitsquantiques et de couches barrières. La région active 62 peutcomprendre un puits quantique unique, des puits quantiquesmultiples ou une hétérostructure double comme cela est décritprécédemment pour la région active 22.
La couche conductrice 66, 66', 72 peut être en unmatériau conducteur et transparent tel que le graphène ou un oxydeconducteur et transparent (TCO), par exemple l'oxyde d'indium-étain (ITO), l'oxyde de zinc-gallium (GZO) ou l'oxyde de zinc-aluminium (AZO). A titre d'exemple, la couche conductrice 66 aune épaisseur comprise entre 5 nm et 1000 nm, de préférence entre20 nm et 50 nm.
Les coeurs conducteurs 78, 104 et la couche conductrice70 sont en un matériau conducteur, par exemple un métal tel quel'aluminium, l'argent, le cuivre ou le zinc.
Les parois isolantes 80, 106 et la couche isolante 34peuvent être en un matériau diélectrique, par exemple en oxyde desilicium (SiC>2), en nitrure de silicium (SixNy, où x est environégal à 3 et y est environ égal à 4, par exemple du S13N4), enoxynitrure de silicium (notamment de formule générale SiOxNy, parexemple du S12ON2), en oxyde d'aluminium (AI2O3), en oxyded'hafnium (HfC>2) ou en une combinaison de matériaux diélectriques.
La figure 9 représente un autre mode de réalisation d'uncircuit optoélectronique 110 comprenant tous les éléments ducircuit optoélectronique 10, chaque diode électroluminescente 40,42 étant en outre entourée par une gaine 112 comprenant une coucheconductrice électriquement 114 séparée de la diodeélectroluminescente 40, 42 par une couche isolante électriquement116. La couche conductrice 114 permet d'empêcher le pompageoptique parasite et la couche isolante 116 permet de réduirel'absorption due à l'effet de guide d'onde. La couche conductrice114 peut être en un matériau conducteur, par exemple un métal telque l'aluminium, l'argent, le cuivre ou le zinc. L'épaisseur dela couche conductrice 114, mesurée selon une direction parallèleà la face 26, est comprise entre 5 nm et 1 pm, de préférence entre10 nm et 200 nm.
La figure 10 représente un autre mode de réalisationd'un circuit optoélectronique 120 comprenant tous les éléments ducircuit optoélectronique 10 à la différence qu'il comprend enoutre un bloc de support 122 comprenant des faces opposées 124, 126, de préférence planes, la face 14 du substrat 12 étant encontact avec la face 126, et que les ouvertures 30, 32 s'étendentau travers de la couche semiconductrice 20 et le substrat 12jusqu'à la face 126. Les plots de germination 36, 38 sont en contact avec le bloc de support 122. Le bloc de support 122 esten un matériau adapté à la formation des diodesélectroluminescentes 40, 42. Le bloc de support 122 est parexemple en silicium, en germanium, en carbure de silicium, en uncomposé III-V, en un composé II-VI, ou en une combinaison d'aumoins deux de ces composés.
La figure 11 représente un autre mode de réalisationd'un circuit optoélectronique 130 comprenant tous les éléments ducircuit optoélectronique 10 à la différence que les plots degermination 36, 38 reposent sur la face 26 de la couchesemiconductrice 24. Les plots de germination 36, 38 peuvent nepas être présents. Les diodes électroluminescentes 40, 42 reposentalors directement sur la face 26. A titre de variante, dans les modes de réalisationdécrits précédemment, une couche réfléchissante peut être prévueentre le substrat 12 et la couche semiconductrice 20. La coucheréfléchissante permet de réfléchir la lumière émise par la régionactive 22 de la diode électroluminescente 18 vers la face 26.Lorsque le substrat 12 ,est transparent, la couche réfléchissantepeut être disposée sur la face 14 du substrat 12. i Les figures 12A à 12J sont des coupes, partielles et schématiques, des structures obtenues à des étapes successivesd'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositifoptoélectronique représenté en figure 8.
Un mode de réalisation d'un procédé de fabrication dui dispositif optoélectronique représenté en figure 8 comprend lesétapes successives suivantes, réalisées pour chaque pixeld'affichage Pix : a) Formation de la diode électroluminescente 18 surla face 16 du substrat 12, de préférence en utilisant un procédé> de croissance à faible température (figure 12A). Les couches de la diode électroluminescente 18 peuvent être formées par unprocédé tel que dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou dépôtchimique en phase vapeur aux organométalliques (MOCVD), égalementconnu sous le nom d'épitaxie organométallique en phase vapeur(MOVPE). Toutefois, des procédés tels que l'épitaxie par jetsmoléculaires (MBE) , la MBE à source de gaz (GSMBE) , la MBEorganométallique (MOMBE), la MBE assistée par plasma (PAMBE),l'épitaxie par couche atomique (ALE), l'épitaxie en phase vapeuraux hydrures (HVPE) peuvent être utilisés ainsi qu'un procédé dedépôt de couche mince atomique (ALD). En outre, des procédésélectrochimiques peuvent être utilisés, par exemple le dépôt enbain chimique (CBD), les procédés hydrothermiques, la pyrolised'aérosol liquide, l'électrodépôt ou la pulvérisation cathodique.Selon un mode de réalisation, la couche semiconductrice 20 de ladiode électroluminescente 18 est liée au substrat 12 par unerelation d’épitaxie. b) Formation des ouvertures 30, 32 s'étendant depuisla face 26 et traversant la couche semiconductrice 24, la régionactive 22 et s'arrêtant dans la couche semiconductrice 20 (figure12B) . Selon un autre mode de réalisation, les ouvertures 30, 32peuvent s'arrêter dans la couche semiconductrice 20. c) Formation de la couche isolante 34 sur la face 26et sur les faces latérales des ouvertures 30, 32 (figure 12C). d) Formation des plots de germination 36, 38 au fonddes ouvertures 30, 32 en contact avec la couche semiconductrice20 et formation des diodes électroluminescentes 40, 42, àl'exception de l'électrode 66, sur les plots de germination 36,38, de préférence en utilisant un procédé de croissance à faibletempérature (figure 12D). Les plots de germination 36, 38 et lesdiodes électroluminescentes 40, 42 peuvent être formés par unprocédé tel que CVD, MOCVD, MBE, GSMBE, MOMBE, PAMBE, ALE, HVPE,ALD. En outre, des procédés électrochimiques peuvent êtreutilisés, par exemple CBD, les procédés hydrothermiques, lapyrolise d'aérosol liquide, ou l'électrodépôt. Selon un mode deréalisation, les plots de germination 36, 38 sont liés à la couche semiconductrice 20 par une relation d'épitaxie et les couchessemiconductrices 60 des diodes électroluminescentes 40, 42 sontliées aux plots de germination 36, 38 par une relation d'épitaxie. e) Formation de l'ouverture 96 dans la coucheisolante 34 pour exposer la couche semiconductrice 24 (figure12E) . f) Formation de la couche conductrice 66, sur lastructure représentée en figure 12E, sur la couche isolante 34,sur les diodes électroluminescentes 40, 42 et dans l'ouverture96, la couche conductrice 66 étant en contact avec la couchesemiconductrice 24 au fond de l'ouverture 96 (figure 12F). g) Formation d'une couche d'encapsulation 132 sur lastructure représentée en figure 12F (figure 12G). L’épaisseur dela couche d'encapsulation 132 est supérieure à la hauteur desparties des diodes électroluminescentes 40, 42 s'étendant au-dessus de la couche conductrice 66. La couche d'encapsulation 132peut être en un matériau diélectrique, par exemple en oxyde desilicium (SiO2), en nitrure de silicium (SixNy, où x est environégal à 3 et y est environ égal à 4, par exemple du S13N4), enoxynitrure de silicium (notamment de formule générale SiOxNy, parexemple du SÎ2ON2), en oxyde d'aluminium (AI2O3), en oxyded'hafnium (HfÛ2), en des polymères tels que le benzocyclobutène(BCB) ou en une résine photosensible négative à base d'époxy, parexemple du SU-8. h) Amincissement du substrat 12 depuis la face 14(figure 12H). i) Formation des tranchées isolées verticales 98,100, 102 au travers du substrat 12 et partiellement au travers dela couche semiconductrice 20 (figure 121). Les tranchées isoléesverticales 98, 100, 102 peuvent être formées par gravured'ouvertures 134 au travers du substrat 12 et partiellement autravers de la couche semiconductrice 20 jusqu'à atteindre lesplots de germination 36 et 38 pour les ouvertures 100 et 102, parrecouvrement des faces latérales des ouvertures 134 avec lesparois isolantes 106 et par formation des coeurs conducteurs 104 à l'intérieur des ouvertures 134. La gravure mise en oeuvre peutêtre une gravure sèche, par exemple par l'intermédiaire d'unplasma à base de CI2 ou une gravure ionique réactive (RIE). j ) Fixation de la puce de commande 92 au circuitoptoélectronique 10 (figure 12J). Dans le présent mode deréalisation, le collage de la puce de commande 92 au circuitoptoélectronique 10 est réalisé en utilisant des inserts tels queles plots de liaison 94. A titre de variante, le collage de lapuce de commande 92 au circuit optoélectronique 10 peut êtreréalisé par liaison directe, sans utilisation d'inserts. Laliaison directe peut comprendre une liaison directe métal à métalde régions métalliques de la puce de commande 92 et de régionsmétalliques des tranchées verticales isolées 98, 100, 102 et uneliaison diélectrique à diélectrique de régions diélectriques à lasurface du circuit optoélectronique 10 et de régions diélectriquesà la surface de la puce de commande 92. La liaison de la puce decommande 92 au circuit optoélectronique 10 peut être réalisée parun procédé de thermocompression dans lequel le circuitoptoélectronique 10 est appliqué contre la puce de commande 92,avec compression et chauffage.
Etant donné que, pour chaque pixel d'affichage Pix, ladiode électroluminescente 18 est formée sur la totalité dusubstrat 12 et que seules les diodes électroluminescentes 40, 42doivent être formées ultérieurement à des emplacementsspécifiques, les étapes d'épitaxie pour la fabrication des diodesélectroluminescentes sont plus simples que pour un circuitoptoélectronique dans lequel toutes les diodesélectroluminescentes ont une structure tridimensionnelle.
Les figures 13A à 13K sont des coupes, partielles etschématiques, des structures obtenues à des étapes successivesd'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositifoptoélectronique représenté en figure 10.
Un mode de réalisation d'un procédé de fabrication dudispositif optoélectronique représenté en figure 10 comprend les étapes successives suivantes, réalisées pour chaque pixeld'affichage Pix : a') Formation de la diode électroluminescente 18 surla face 16 du substrat 12, de préférence en utilisant un procédéde croissance à faible température comme pour l'étape a) décriteprécédemment (figure 13A) . b') Fixation du substrat 12 au bloc de support 122(figure 13B). Le substrat 12 peut être aminci avant l'étape defixation. Le collage du substrat 12 au bloc de support 122 peutêtre réalisé par collage direct. c') Formation des ouvertures 30, 32 s'étendant depuisla face 26 et traversant la couche semiconductrice 24, la régionactive 22, la couche semiconductrice 20, le substrat 12 ets'arrêtant sur le bloc de support 122 (figure 13C). d') Formation de la couche isolante 34 sur la face 26et sur les faces latérales des ouvertures 30, 32 (figure 13D). e') Formation des plots de germination 36, 38 au fonddes ouvertures 30, 32 en contact avec le bloc de support 122 etformation des diodes électroluminescentes 40, 42, à l'exceptionde l'électrode 66, sur les plots de germination 36, 38, depréférence en utilisation un procédé de croissance à faibletempérature (figure 13E). Les plots de germination 36, 38 et lesdiodes électroluminescentes 40, 42 peuvent être formés par unprocédé tel que CVD, MOCVD, MBE, GSMBE, MOMBE, PAMBE, ALE, HVPE,ALD. En outre, des procédés électrochimiques peuvent êtreutilisés, par exemple CBD, les procédés hydrothermiques, lapyrolise d'aérosol liquide, ou l'électrodépôt. Selon un mode deréalisation, les plots de germination 36, 38 sont reliés à lacouche semiconductrice 20 par une relation d'épitaxie et lescouches semiconductrices 60 des diodes électroluminescentes 40,42 sont reliées aux plots de germination 36, 38 par une relationd'épitaxie. En figure 13E, les diodes électroluminescentes 40, 42ont une configuration axiale. Lorsque la diode électroluminescente18 émet de la lumière rouge, la région active 22 comprend de façonavantageuse du InGaN plutôt que du AlInGaP, de sorte que la formation des diodes électroluminescentes 40, 42 à une températuresupérieure à 1000 °C est possible. f') Formation de la couche isolante électriquement136 recouvrant les parties des diodes électroluminescentes 40, 42s'étendant en dehors des ouvertures 30, 32 et recouvrant la coucheisolante 34 entres les diodes électroluminescentes 40, 42 (figure13F) . g') Formation de l'ouverture 96 dans les couchesisolantes 136 et 34 pour exposer la couche semiconductrice 24 etformation des ouvertures 138 dans la couche isolante 136 pourexposer la couche semiconductrice 64 de chaque diodeélectroluminescente 40, 42 (figure 13G). h') Formation de la couche conductrice 66 sur lastructure représentée en figure 13G, sur la couche isolante 136,dans l'ouverture 96 et dans les ouvertures 138, la coucheconductrice 66 étant en contact avec la couche semiconductrice 24au fond de l'ouverture 96 et en contact avec la couchesemiconductrice 64 de chaque diode électroluminescente 40, 42 autravers des ouvertures 138 (figure 13H). i') Formation des ouvertures 140, 142, 144 au traversdu bloc de support 122 et, seulement pour l'ouverture 140, autravers du substrat 12 et formation des couches isolantesélectriquement 145 sur les faces latérales des ouvertures 140,142, 144 (figure 131). L'ouverture 142 expose le plot degermination 36 et l'ouverture 144 expose le plot de germination38. La gravure mise en oeuvre peut être une gravure sèche, parexemple par l'intermédiaire d'un plasma à base de Cl2 ou unegravure ionique réactive (RIE). A titre de variante, les plots degermination 36, 38 peuvent être également retirés lors de laformation des ouvertures 140, 142, 144. j') Formation de plots de liaison 146 dans lesouvertures 140, 142, 144 (figure 13J) , le plot de liaison 146 àl'intérieur de l'ouverture 140 étant en contact avec la couchesemiconductrice 20, le plot de liaison 146 à l'intérieur del'ouverture 142 étant en contact avec le plot de germination 36 et le plot de liaison 146 à l'intérieur de l'ouverture 144 étanten contact avec le plot de germination 38. Les plots de liaison146 se projettent à l'extérieur des ouvertures 140, 142, 144. k' ) Fixation de la puce de commande 92 au circuitoptoélectronique 120 (figure 13K). Dans le présent mode deréalisation, le collage de la puce de commande 92 au circuitoptoélectronique 120 est réalisé en utilisant les plots de liaison94 qui sont collés aux plots de liaison 146. A titre de variante, une couche additionnelle peut êtreformée sur les faces latérales des ouvertures 30, 32, 140, 142,144, cette couche étant opaque à la lumière émise par les diodesélectroluminescentes 40 et 42 pour optimiser la sortie de couleur.
Des modes de réalisation particuliers ont été décrits.Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme del'art. En particulier, même si dans les modes de réalisationdécrits précédemment, les éléments semiconducteurs 60 ont la formede fil, les éléments semiconducteurs 60 peuvent avoir une formedifférente, par exemple une forme de pyramide.
En outre, divers modes de réalisation avec diversesvariantes ont été décrits ci-dessus. On note que divers élémentsde ces divers modes de réalisation et variantes peuvent êtrecombinés. A titre d'exemple, les modes de réalisation desconnexions électriques représentés sur les figures 5 et 8 peuventêtre appliqués à n'importe lequel des modes de réalisation ducircuit optoélectronique représenté sur les figures 9 à 11.
Claims (6)
- IWBNDICATXCBS1. Circuit optoélectronique (10; 110; 120; 130) comprenant un substrat (12) et des pixels d’affichage (Pix),chaque pixel d'affichage comprenant une première diodeélectroluminescente (18) adaptée à émettre un premier rayonnementet une deuxième diode électroluminescente (40, 42) adaptée à émettre un deuxième rayonnement, la première diodeélectroluminescente ayant une structure plane et reposant sur lesubstrat et la deuxième diode électroluminescente ayant unestructure tridimensionnelle.,., et reposant sur la première diode .électroluminescente ou traversant au moins, en partie la premièrediode électroluminescente, dans lequel chaque pixel d’affichage(Pix) comprend en outre une troisième diode électroluminescente(42) adaptée à émettre un troisième rayonnement, ayant unestructure tridimensionnelle et reposant sur la première diodeélectroluminescente (18) ou traversant au moins en partie la.première diode électroluminescente.
- 2. Circuit optoélectronique selon la revendication 1,dans lequel au moins l'un des premier, deuxième ou troisièmerayonnements est à une longueur d'onde comprise entre 600 nm et720 nm, dans lequel un autre des premier, deuxième ou troisièmerayonnements est compris entre 510 nm et 570 nm et dans lequel unautre des premier, deuxième ou troisième rayonnements est comprisentre 430 nm et 490 nm. 3. Circuit optoélectronique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le substrat (12) comprend des première et deuxièmefaces opposées (14, 16), dans lequel la première diode électroluminescente (18) comprend une première région active (22)adaptée à émettre le premier rayonnement, dans lequel la deuxièmediode électroluminescente (40, 42) comprend une deuxième régionactive (62) adaptée à émettre le deuxième rayonnement, et danslequel l'aire, vue selon une direction perpendiculaire à lapremière face, de la première région active est au moins égale àdeux fois l'aire, vue selon ladite direction, de la deuxièmerégion active.
- 4. Circu.it optoélectronique selon la revendication 3,dans lequel la première diode électroluminescente (18) comprenddes première et deuxième couches semiconductrices planes (20, 24) ,la première région active (22) étant prise en sandwich entre lespremière et deuxième couches semiconductrices planes et danslequel la deuxième diode électroluminescente (40, 42) comprend unélément semiconducteur tridimensionnel (60 ), la deuxième régionactive (62) recouvrant au moins partiellement l'élémentsemiconducteur tridimensionnel, l'élément tridimensionnelreposant sur la première diode électroluminescente ou traversantau moins en partie la première diode électroluminescente. 5. Circuit optoélectronique selon la revendication 4,dans lequel la première couche semiconductrice plane (20) est encontact avec le substrat (12) et dans lequel chaque pixeld'affichage (Pix) comprend une ouverture (30, 32) s'étendant autravers de la deuxième couche semiconductrice plane (24), autravers de la première région active (22) et partiellement autravers de la première couche semiconductrice plane, l'élémentsemiconducteur tridimensionnel (60) s'étendant au moins à1’intérieur de 1'ouverture. 6. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant une couche conductriceélectriquement (66) recouvrant la deuxième diodeélectroluminescente (40, 42) et connectée électriquement à la deuxième diode électroluminescente.
- 7. Circuit optoélectronique selon la revendication 6,dans lequel, la couche conductrice électriquement (66) est en outreen contact avec la première diode électroluminescente (18). 8. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque desrevendications 1 à 7, dans lequel la première diodeélectroluminescente (18) et la deuxième diode électroluminescente(40, 42) comprennent au moins un puits quantique. 9. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque pixel d'affichage (Pix)comprend un élément conducteur électriquement (100, 102) s’étendant au travers du substrat (12) et relié électriquement àla deuxième diode électroluminescente {40, 42).
- 10. Circuit optoélectronique selon l'une quelconque desrevendications 1 à 9, dans lequel chaque pixel d’affichage (Pix)comprend en outre un mur métallique (114) entourant latéralementau moins une partie de la deuxième diode électroluminescente (40,42) . 11. Circuit optoélectronique selon la revendication 10,dans lequel chaque pixel d'affichage (Pix) comprend en outre unecouche isolante électriquement (116) interposée entre le murmétallique (114) et la deuxième diode électroluminescente (40,42) . 12. Dispositif optoélectronique (90) comprenant lecircuit optoélectronique (10; 110; 120; 130) selon l’unequelconque des revendications 1 à 11 et comprenant un circuitadditionnel (92) collé au circuit optoélectronique du côté dusubstrat (12) opposé à la première diode électroluminescente (18). 13. Procédé de fabrication d'un circuit optoélectronique(10; 110; 120; 130) comprenant un substrat (12) et des pixelsd’affichage (Pix), le procédé comprenant pour chaque pixeld'affichage les étapes successives suivantes : former sur le substrat (12) une première diodeélectroluminescente (18) adaptée à émettre un premier rayonnementet ayant une structure plane ; et former sur le substrat une deuxième diodeélectroluminescente (40, 42) adaptée à émettre un deuxièmerayonnement, ayant une structure tridimensionnelle et reposantsur la première diode électroluminescente ou traversant au moinsen partie la première diode électroluminescente et une troisièmediode électroluminescente (42) adaptée à émettre un troisièmerayonnement, ayant une structure tridimensionnelle et reposantsur la première diode électroluminescente (18) ou traversant aumoins en partie la première diode électroluminescente.
- 14. Méthode selon la revendication 13, dans lequel lespremière et deuxième diodes électroluminescentes (18, 40, 42) sontformées par épitaxie.
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