JP2024521188A - 光電子デバイスおよび光電子デバイスを製造するための方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の目的はｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域（１０）、ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域（１１、１１’）、前記電子注入領域（１０）と前記正孔注入領域（１１、１１’）との間に配置された、光の放射を発するように構成された活性領域、水素ブロック層（１２）を含む、ＧａＮに基づく発光ダイオード（１）であって、前記正孔注入領域（１１、１１’）が、少なくとも１つの活性化部分（１１’）および少なくとも１つの不活性化部分（１１’’）を含み、活性化部分（１１’）が不活性化部分（１１’’）のアクセプタ濃度の少なくとも１０倍高いアクセプタ濃度を有するようになっていること、ならびに前記少なくとも１つの不活性化部分（１１’’）が、電子注入領域（１０）と水素ブロック層（１２）との間に置かれ、その結果、前記水素ブロック層（１２）が、不活性化部分（１１’’）からの水素の放出を防止することを特徴する、発光ダイオード（１）である。本発明の別の目的は、そのようなＬＥＤを製造するための方法である。
Description
本発明は、光電子工学の分野に関する。本発明は、光電子デバイス、たとえば、ＧａＮナノワイヤに基づく発光ダイオードの製造に特に有利に応用される。
概して、ＧａＮに基づく発光ダイオード（ＬＥＤ）は、キャリア（電子または正孔）注入領域を含み、それらのキャリア注入領域の間に活性領域が置かれる。
活性領域は、発光を得ることを可能にする、電子－正孔対の放射再結合が発生する場所である。この活性領域は、ＰＮ接合に位置する。この活性領域は、たとえば、ＩｎＧａＮに基づく量子井戸を含む。
キャリア注入領域は、活性領域における電流の輸送および注入を可能にする。一部の用途に関して、特にディスプレイ技術に関しては、ＬＥＤの注入電流を減らすことが望ましい。効果的な動作および十分な放射生成量（ｒａｄｉａｔｉｖｅ ｙｉｅｌｄ）を維持するためには、これらのキャリア注入領域を改善する必要がある可能性がある。
概して、正孔注入領域は、ｐ－ＧａＮに基づく。その正孔注入領域の形成中、それは、最初に、吸収された水素によって中性化されたある濃度の不純物、たとえばマグネシウムＭｇを含む。これらの「電気的に不活性な」不純物は、アクセプタサイトを形成するために活性化されなければならない。したがって、効果的なｐ型導電性を持つためには、正孔注入領域に適用される活性化ステップが必要である。通常、この活性化ステップは、熱アニーリングによって行われる。アニーリング中に、不純物を中性化する水素が放出され、そして、不純物は「活性」アクセプタサイトを形成する。アクセプタ濃度と呼ばれるこれらのアクセプタサイトの濃度は、活性化ステップの有効性に依存する。
文献「Ｙｕｋａ Ｋｕｗａｎｏら、２０１３、Ｊｐｎ．Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ５２ ０８ＪＫ１２０８ＪＫ１２」は、Ｎ型ＧａＮ層の下に埋設された正孔注入領域を活性化するステップの有効性を向上させるための方法を開示する。この方法は、活性化の前に、キャリア注入領域および活性領域を形成する層のスタック内のチャネルの形成を含む。特に、これは、活性化中のチャネル全体の水素の放出を改善することを可能にする。
この方法の欠点は、チャネルの形成が欠陥および／または界面準位を生じることである。これは、キャリアが活性領域に注入されないリーク電流を生む。
キャリア注入領域から活性領域への電流の注入および／または輸送を改善するための別の解決策は、ＬＥＤのスタックに１つまたは複数のキャリアフィルタリング層を追加することに存する。したがって、ＬＥＤは、－－キャリアを「フィルタリングする」ために－－正孔注入領域と活性領域との間にＥＢＬと呼ばれる電子ブロック層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）を含み、逆に、電子注入領域と活性領域との間にＨＢＬと呼ばれる正孔ブロック層（Ｈｏｌｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）を含んでよい。それでも、これらの層は、発光を変化させる可能性がある。
ＬＥＤの異なる領域および層は、長手方向ｚに従って積層することによって配置される場合がある。そのようなＬＥＤアーキテクチャは、アキシャルと呼ばれる。あるいは、ＬＥＤの異なる領域および層は、長手方向ｚの周囲に放射状に配置される場合がある。このようなＬＥＤアーキテクチャは、ラジアルまたはコアシェルと呼ばれる。目標とするＬＥＤアーキテクチャに関係なく、正孔注入を改善することにニーズがある。
Ｙｕｋａ Ｋｕｗａｎｏら、２０１３、Ｊｐｎ．Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ５２ ０８ＪＫ１２０８ＪＫ１２
本発明は、上述の欠点を少なくとも部分的に克服することを目的とする。
特に、本発明の目的は、最適化された正孔注入領域を有する発光ダイオードを提供することである。本発明の別の目的は、そのような発光ダイオードを製造するための方法を提供することである。
本発明のその他の目的、特徴、および利点は、下の説明および添付の図面を検討すると明らかになるであろう。もちろん、その他の利点が取り入れられる場合がある。特に、方法のいくつかの特徴およびいくつかの利点が、装置に準用されてよく、その逆もまた同様である。
これらの上述の目的を達成するために、第１の態様は、
ｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域、
ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域、
電子注入領域と正孔注入領域との間に配置された、光の放射を発するように構成された活性領域
を含む、ＧａＮに基づく発光ダイオードに関する。
ｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域、
ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域、
電子注入領域と正孔注入領域との間に配置された、光の放射を発するように構成された活性領域
を含む、ＧａＮに基づく発光ダイオードに関する。
有利なことに、正孔注入領域は、活性化部分（ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｏｒｔｉｏｎ）が不活性化部分（ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｏｒｔｉｏｎ）のアクセプタ濃度よりも少なくとも１０倍高い、および好ましくは少なくとも１００倍高いアクセプタ濃度を有するような少なくとも１つの活性化部分および少なくとも１つの不活性化部分を含む。少なくとも１つの不活性化部分は、電子注入領域と水素ブロック層との間に置かれ、活性化ステップ中に不活性化部分からの水素の放出を防止するように構成される。
したがって、正孔注入領域の１つの部分－－活性化部分－－のみが、実効的なｐ型導電性を有する。これは、正孔注入領域の活性化部分におけるＬＥＤの活性領域への正孔の注入を促進する。これは、正孔注入領域の不活性化部分における電流の通過を制限または防止する。
本発明の根底にある原理は、キャリア注入および／または再結合に関して最も関心を引かない部分の活性化を避けるために水素ブロック層を意図的に間に置くことによって、キャリア注入および／または再結合に最も効果的な部分を区切ることに存する。特に、正孔の注入およびキャリアの再結合を欠陥が最も少ないＬＥＤの領域に制限するために、選択が有利に行われる。これは、ＬＥＤの最適でない領域－－通常は、最も欠陥の多い領域－－が原因であるエネルギ効率の損失を避けることを可能にする。したがって、これらは、意図的に不活性化されたままに保たれる。
水素ブロック層は、水素の拡散を遮断する。したがって、正孔注入領域の一部分が不活性化部分となるように、そのような水素ブロック層をこの部分の上に直接配置することが有利である。水素ブロック層の位置を選択することによって、ひいては正孔注入領域のどの部分が不活性化されるかを定義することができる。たとえば、ナノワイヤに基づく３Ｄ ＬＥＤの場合、不活性化部分がナノワイヤの下部であり、活性化部分がナノワイヤの上部であることは興味深い。概して、ナノワイヤの下部は、上部よりも高い欠陥レベルを有する。そのため、ナノワイヤの下部は、より大きなリーク電流を有する。したがって、上部だけが電流の輸送に参加する。こうして、電流の輸送が最適化される。
一例によれば、活性化部分は、１０１９ｃｍ－３以上のアクセプタ濃度を有し、少なくとも１つの不活性化部分は、１０１６ｃｍ－３以下のアクセプタ濃度を有する。
第２態様は、そのような発光ダイオードを製造するための方法に関する。
一態様によって、
ｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域の形成、
ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域の形成、
電子注入領域と正孔注入領域との間に配置された活性領域の形成であって、前記活性領域が、光の放射を発するように構成される、形成、
正孔注入領域を活性化するように構成された熱活性化
を含む方法が説明される。
ｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域の形成、
ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域の形成、
電子注入領域と正孔注入領域との間に配置された活性領域の形成であって、前記活性領域が、光の放射を発するように構成される、形成、
正孔注入領域を活性化するように構成された熱活性化
を含む方法が説明される。
有利なことに、水素ブロック層が、活性化の前に、正孔注入領域の一部分の上にのみ形成され、その結果、活性化が、不活性化部分と呼ばれる正孔注入領域の前記部分において防止され、活性化は、活性化部分と呼ばれる正孔注入領域の別の部分にわたって有効である。不活性化部分は、電子注入領域と水素ブロック層との間に置かれる。
したがって、有利なことに、方法は、正孔注入領域の一部分の活性化を防止することを可能にする。熱活性化の前に前記部分の上に形成された水素ブロック層は、活性化中にこの部分からの水素の放出を防止する。したがって、この部分は、不活性化され、一方、水素ブロック層によって覆われていない正孔注入領域の別の部分は、熱活性化が完了すると活性化される。
たとえば、この方法は、ナノワイヤに基づくＬＥＤの製造中に適用されてよい。概して正孔注入領域を形成するように意図されたナノワイヤのシェルは、活性化前に水素ブロック層によってその下部を覆われる。したがって、この水素ブロック層は、ナノワイヤの下部の上のリングの形態であってよい。概して最も高い欠陥レベルを有する部分である下部は、こうして不活性化され、活性領域へのおよび活性領域内の電流の輸送および注入に参加しない。
本発明の目標、目的、ならびに特徴および利点は、下の添付図面によって示される後者の実施形態の詳細な説明からよりはっきりと明らかになるであろう。
図面は、例として提供され、本発明を限定しない。図面は、本発明の理解を容易にするように意図された概略的な原理の表現から成り、必ずしも実際の応用の規模に合わせたものではない。特に、ＬＥＤの異なる部分の寸法は、必ずしも現実を表していない。
本発明の実施形態の詳細な検討を開始する前に、その第１の態様による発明が、特に、組み合わせてまたは代替的に使用される可能性がある以下の任意の特徴を含むことが思い起こされる。
一例によれば、発光ダイオードは、水素ブロック層と不活性化部分との間に置かれたいわゆる水素貯蔵層を含み、水素貯蔵層は、少なくとも活性化部分の活性化中、不活性化部分内に水素の補給を提供するように構成される。
一例によれば、水素ブロック層は、０．１％から１０％までの間に含まれる、および場合によっては最大２０％までの初期水素原子濃度を有する窒化ケイ素に基づく。
一例によれば、正孔注入領域に関して、水素ブロック層は、少なくとも１つの不活性化部分のみを覆う。
一例によれば、水素ブロック層は、少なくとも一つの不活性化部分と直接接触している。
一例によれば、不活性化領域は、活性化領域の欠陥レベルよりも高い欠陥レベルを有する。典型的には、欠陥は、たとえば、キャリアの輸送および／または再結合の有効性の低下をもたらす欠陥、たとえば、結晶欠陥である。
一例によれば、活性化部分は、１０１８ｃｍ－３以上、および好ましくは１０１９ｃｍ－３以上のアクセプタ濃度を有する。
一例によれば、少なくとも１つの不活性化部分は、１０１６ｃｍ－３以下、および好ましくは１０１５ｃｍ－３以下のアクセプタ濃度を有する。
一例によれば、ダイオードは、水素ブロック層と接触して延びるパッシベーション層をさらに含む。
一例によれば、活性領域は、正孔注入領域と電子注入領域との間のＰＮ接合の形態である。
一例によれば、水素ブロック層は、ＡｌＮ、ｎ－ＧａＮ、ｎ－ＡｌＧａＮのうちの少なくとも１つに基づく。
一例によれば、電子注入領域および正孔注入領域は基底面に沿って延び、水素ブロック層は、正孔注入領域の活性化部分を露出するように構成された少なくとも１つの開口部を有する。
一例によれば、電子注入領域は、ワイヤの形態で長手方向に延び、正孔注入領域は、電子注入領域の周囲に半径方向に延び、したがって、ダイオードは、いわゆるコアシェルアーキテクチャを有し、水素ブロック層は、不活性化部分の周囲にリングの形態で半径方向に延びる。
一例によれば、リングの形態の水素ブロック層は、基板上に載っているダイオードの基部に配置される。
一例によれば、水素ブロック層は、長手方向ｚに従って、長手方向ｚに従って考えられるダイオードの高さｈｄの３０％から５０％までの間に含まれる長手方向ｚに従った高さｈ１２を有する。
一例によれば、ダイオードは、不活性化部分と水素ブロック層との間に、不活性化部分の周囲に半径方向に延びる水素貯蔵層をさらに含む。
一例によれば、ダイオードは、水素ブロック層の周囲に半径方向に延びるパッシベーション層をさらに含む。
その第２の態様によれば、本発明は、特に、組み合わせてまたは代替的に使用される可能性がある以下の任意の特徴を含む。
一例によれば、方法は、活性化の前に、水素ブロック層の上のパッシベーション層の形成をさらに含む。
一例によれば、方法は、水素ブロック層の形成の前に、不活性化部分の上の水素貯蔵層の形成をさらに含み、その結果、前記水素貯蔵層が、不活性化部分と水素ブロック層との間に置かれる。一例によれば、水素貯蔵層に存在する水素の一部が、好ましくは活性化中に不活性化部分に拡散する。
一例によれば、方法は、正孔注入領域の活性化部分の上の導電性透明電極の形成をさらに含む。
一例によれば、導電性透明電極の形成は、熱アニーリングを含み、熱活性化が、前記熱アニーリングに取って代わるように構成される。
一例によれば、電子注入領域は、基板の基底面に垂直な長手方向ｚに従って、基板からワイヤの形態で形成され、正孔注入領域は、電子注入領域の周囲に放射状に形成され、したがって、ダイオードは、いわゆるコアシェルアーキテクチャを有する。
一例によれば、水素ブロック層は、基板と接触しているダイオードの基部に配置された正孔注入領域の一部分の周囲にリングの形態で放射状に形成され、その結果、正孔注入領域の不活性化部分が、ダイオードの前記基部に配置される。
一例によれば、水素ブロック層のリングの形態の形成は、以下のサブステップ、すなわち、
コアシェルダイオードの上の水素ブロック層のコンフォーマル堆積、
水素ブロック層の上のパッシベーション層のコンフォーマル堆積、
パッシベーション層の周囲の高さｈ２２にわたるマスキング材料の遠心堆積、
等方性エッチングによる、ワイヤの上部のパッシベーション層の部分的な除去、
マスキング材料の除去、
等方性エッチングによる、ワイヤの上部の水素ブロック層の部分的な除去を含む。
コアシェルダイオードの上の水素ブロック層のコンフォーマル堆積、
水素ブロック層の上のパッシベーション層のコンフォーマル堆積、
パッシベーション層の周囲の高さｈ２２にわたるマスキング材料の遠心堆積、
等方性エッチングによる、ワイヤの上部のパッシベーション層の部分的な除去、
マスキング材料の除去、
等方性エッチングによる、ワイヤの上部の水素ブロック層の部分的な除去を含む。
両立しない場合を除き、所与の実施形態に関して詳細に説明された技術的特徴は、必ずしも図示または説明されていない別の実施形態を形成するために、非限定的な例として説明されたその他の実施形態の文脈で説明された技術的特徴と組み合わされる可能性がある。もちろん、本発明は、そのような実施形態を除外しない。
本発明において、方法は、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）の製造に特化されており、特に３Ｄ構造を持つＬＥＤのためのものである。
より広く、本発明は、さまざまな光電子デバイスのために実施される可能性がある。
したがって、本発明は、レーザデバイスまたは光起電力デバイスの文脈で実施される可能性もある。
典型的には、３Ｄ ＬＥＤは、基板上に載っている、ｚに従って細長い内側部分（コア）と、内側部分を取り囲む活性領域と、活性領域を取り囲む外側部分（シェル）とを有する。概して、内側部分は、電子注入用であり、外側部分は、正孔注入用である。活性領域は、ｐｎ接合の形態であってよい。あるいは、活性領域は、長手方向ｚに平行に延びる量子井戸を含んでよい。電子ブロック層が、外側部分と活性領域との間に存在してよい。正孔ブロック層が、内側部分と活性領域との間に存在してよい。
本発明においては、水素ブロック層が、正孔注入領域の一部分の活性化を防止するために使用される。好ましくは、この水素ブロック層は、正孔注入領域における水素の拡散を防止または最小化するバンドギャップおよび結晶特性を有する。この水素ブロック層に適した材料は、ノンドープＧａＮ、または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、またはこれら２つの材料の合金、またはそうでなければ、ＡｌＧａＮに基づく合金から選択される場合がある。酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３または酸化マグネシウムＭｇＯも、この水素ブロック層に適した材料である。
明示的に別段の記載がない限り、本発明の文脈において、第１の層と第２の層との間に置かれた第３の層の相対的配列は、必ずしも層が互いに直接接触していることを意味せず、第３の層が、第１の層および第２の層と直接接触しているか、または少なくとも１つのその他の層もしくは少なくとも１つのその他の要素によってこれらから分離されているかのどちらかであることを意味することが明記される。
したがって、用語および言い回し「載る」、「覆う」、または「重なる」は、必ずしも「接している」という意味ではない。
特許請求の範囲に記載される方法のステップは、広く理解されるべきであり、場合によってはいくつかのサブステップで実施される可能性がある。
用語「３Ｄ構造」は、１つの平面に垂直な第３の次元よりもずっと大きい平面内の２つの次元を有するいわゆる平面または２Ｄ構造とは対照的に理解されるべきである。したがって、３Ｄ ＬＥＤの分野で目標とされるよくある３Ｄ構造は、ワイヤ、ナノワイヤ、またはマイクロワイヤの形態である場合がある。そのような３Ｄ構造は、長手方向に従って細長い形状を有する。図中のｚに従ったワイヤの長手方向の寸法は、図中の平面ｘｙにおけるワイヤの短手方向の寸法よりも大きい、および好ましくはずっと大きい。たとえば、長手方向の寸法は、短手方向の寸法よりも少なくとも５倍および好ましくは少なくとも１０倍大きい。３Ｄ構造は、壁の形態である場合もある。この場合、壁の短手方向の寸法だけが、その他の寸法よりもずっと小さく、たとえば、その他の寸法よりも少なくとも５倍および好ましくは少なくとも１０倍小さい。３Ｄ構造は、ピラミッドの形態である場合もある。
本特許出願において、用語「発光ダイオード」、「ＬＥＤ」、または単に「ダイオード」は、区別なく使用される。「ＬＥＤ」は、「マイクロＬＥＤ」とも理解される可能性がある。
次に、材料Ｍに関する以下の略語が使用される可能性がある。
ａ－Ｍは、接頭辞ａ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、非晶質（アモルファス）形態の材料Ｍを指す。
ｐ－Ｍは、接頭辞ｐ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、多結晶形態の材料Ｍを指す。
ａ－Ｍは、接頭辞ａ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、非晶質（アモルファス）形態の材料Ｍを指す。
ｐ－Ｍは、接頭辞ｐ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、多結晶形態の材料Ｍを指す。
同様に、材料Ｍに関する以下の略語が使用される可能性がある。
ｉ－Ｍは、接頭辞ｉ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、本来のまたは意図的にドープされていない材料Ｍを指す。
ｎ－Ｍは、接頭辞ｎ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、Ｎ、Ｎ＋、またはＮ＋＋ドープされた材料Ｍを指す。
ｐ－Ｍは、接頭辞ｐ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、Ｐ、Ｐ＋、またはＰ＋＋ドープされた材料Ｍを指す。
ｉ－Ｍは、接頭辞ｉ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、本来のまたは意図的にドープされていない材料Ｍを指す。
ｎ－Ｍは、接頭辞ｎ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、Ｎ、Ｎ＋、またはＮ＋＋ドープされた材料Ｍを指す。
ｐ－Ｍは、接頭辞ｐ－に関してマイクロエレクトロニクス業界でよく使用される用語に従って、Ｐ、Ｐ＋、またはＰ＋＋ドープされた材料Ｍを指す。
本発明の目的は、ＬＥＤのＰドープ領域における正孔注入を改善することである。
本出願の文脈において、１０１９ｃｍ－３以上の材料は、アクセプタ濃度［Ａ］を有する場合、「効果的に」Ｐ型ドープされている。通常、アクセプタまたはアクセプタサイトは、少なくとも１つの電子を受け入れる（または正孔を「与える」）ことができる非中性の不純物に対応する。中性不純物は、いわゆる活性化ステップを通じて非中性または活性になる可能性がある。したがって、「活性化された」不純物のみが、Ｐ型伝導に参加する。
本発明の目的は、正孔注入領域の一部分のみを活性化することである。特に、この選択的な活性化は、正孔注入領域の活性化部分のみにおいて電流の通過を促進することを可能にする。有利なことに、この活性化部分は、最高の結晶品質を有する正孔注入領域の部分に対応する。
材料Ｍ「に基づく」基板、層、デバイスによって、基板、層、デバイスは、この材料Ｍのみ、またはこの材料Ｍと、場合によってはその他の材料、たとえば、合金の元素、不純物、もしくはドーピング元素とを含むことが理解されるべきである。したがって、ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域は、通常、ＧａＮおよびマグネシウム（Ｍｇ）不純物を含む。
軸ｘ、ｙ、ｚを含む、好ましくは直交する基準系が、いくつかの添付の図に表される。この基準系は、ひいてはその他の添付の図に適用可能である。
本特許出願においては、好ましくは、層の厚さについて、および構造またはデバイスの高さについて述べる。厚さは、層の広がりの主たる面に垂直な方向に従って考えられ、高さは、基板の基底面ｘｙに垂直な方向で考えられる。したがって、層は、主に平面ｘｙに沿って延びるとき、通常、ｚに従った厚さを有し、ＬＥＤは、ｚに従った高さを有する。相対的な用語「～の上」、「～の下」、「下に横たわる」は、好ましくは、方向ｚに従って考えられる位置を指す。
寸法の値は、製造公差および測定公差内で理解されるべきである。
用語「実質的に」、「約」、「～の範囲内」は、値に関連するとき、この値の「１０％以内」を意味し、または角度方向に関連するとき、この方向の「１０°以内」を意味する。したがって、平面に実質的に垂直な方向は、平面に対して９０±１０°の角度を有する方向を意味する。
本発明による方法の第１の実施形態が、図１から図８に示される。この第１の実施形態は、最適化された正孔注入領域を持つコアシェルアーキテクチャを持つ３Ｄ ＬＥＤを形成することを目的とする。
この第１の実施形態においては、まず、３Ｄ ＬＥＤ構造が、基板２からワイヤの形態で形成される（図１）。
通常、本明細書の基板２は、核生成層２０およびマスキング層２１を含む。
好ましくは、核生成層２０は、ＡｌＮに基づく。あるいは、核生成層２０は、その他の金属窒化物、たとえば、ｎ－ＧａＮまたはＡｌＧａＮに基づく場合がある。この核生成層２０は、当業者に知られているＧａＮの核生成および成長を可能にする任意の層であってよい。核生成層２０は、シリコン製の支持体（図示せず）の上にエピタキシ（ｅｐｉｔａｘｙ）によって、好ましくは、ＭＯＶＰＥ（「有機金属気相エピタキシ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｕｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）」の頭字語）によって形成されてよい。有利なことに、核生成層２０は、２００ｎｍ以下、好ましくは、１００ｎｍ以下、たとえば、５０ｎｍの範囲の厚さを有する。
好ましくは、マスキング層２１は、誘電材料、たとえば、窒化ケイ素Ｓｉ３Ｎ４で作られる。マスキング層２１は、核生成層２０の上にＣＶＤ（「化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」の頭字語）によって堆積されてよい。マスキング層２１は、核生成層２０を部分的にマスキングし、核生成層２０の領域を露出させる好ましくは円形の開口部２１０を含む。典型的には、これらの開口部２１０は、３０ｎｍから６００ｎｍまでの間に含まれる寸法、たとえば、直径または平均直径を有する。
ｎ－ＧａＮワイヤが、マスキング層２１の開口部２１０を通して成長される。このワイヤの形成は、エピタキシによって、好ましくは、特に国際公開第２０１２１３６６６５号に定義されているように、ＭＯＶＰＥ（「有機金属気相エピタキシ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｕｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）」の頭字語）によって行われる。
あるいは、このワイヤの形成は、ＭＢＥ（「分子線エピタキシ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）」の頭字語）によって、ＨＶＰＥ（「水素化物気相エピタキシ（Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｏｕｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）」の頭字語）によって、ＣＶＤおよびＭＯＣＶＤ（「有機金属化学気相成長（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」の頭字語）によっても行われる場合がある。
このｎ－ＧａＮワイヤは、ＬＥＤの電子注入領域１０を形成するように意図される。知られている方法では、この領域１０のＮドープは、成長、注入（ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）、および／または活性化アニーリングの結果起こる場合がある。特に、Ｎドープは、成長中にシリコンまたはゲルマニウム源から、たとえば、シランまたはジシランまたはゲルマン蒸気の添加によって直接得られる場合がある。そのようなｎ－ＧａＮワイヤ１０の形成に必要とされる成長条件は、広く知られている。
好ましくは、ワイヤ１０は、３０ｎｍ以上および／または６００ｎｍ以下の直径Φを有する。また、ワイヤ１０は、好ましくは１５０ｎｍ以上の高さｈ１０を有する。好ましくは、このｎ－ＧａＮワイヤ１０は、１より大きい、および好ましくは５より大きいアスペクト比ｈ１０／Φを有する。
本明細書のｎ－ＧａＮワイヤ１０は、コアシェルアーキテクチャを持つ３Ｄ ＬＥＤのコアを形成する。
その後、ｐ－ＧａＮで作られたシェル１１が、コア１０の上に形成されてよい。
このｐ－ＧａＮシェルは、ＬＥＤの正孔注入領域１１を形成するように意図される。好ましくは、この領域１１は、ＭＯＶＰＥエピタキシによって形成される。特に、Ｐ型ドーピング元素の含有は、たとえば、マグネシウム源から成長中に直接得られる場合がある。そのようなｐ－ＧａＮシェル１１の形成に必要とされる成長条件は、広く知られている。
シェル１１は、ｐｎ接合を形成するためにコア１０の上に直接形成されてよい。したがって、活性領域１０１は、このｐｎ接合に対応する。あるいは、活性領域は、知られている方法で、主波長λに従って光の放射を発するように構成された複数の量子井戸（図示せず）を含んでよい。たとえば、これらの量子井戸は、ＩｎＧａＮに基づく。通常、それらの量子井戸は、ＡｌＧａＮに基づく障壁によって互いに分離される可能性がある。
典型的には、シェル１１は、上部１１ａおよび下部１１ｂを有する。典型的には、下部１１ｂは、基板２上に載り、高さｈｄｅｆを有する。概して、この下部１１ｂは、上部１１ａの欠陥レベルよりも高い欠陥レベルを有する。
成長の完了時、領域１１のＰドープは、いまだ有効ではない。実際、領域１１に存在するドーピング元素を活性化するためには、活性化ステップ、典型的には窒素Ｎ２雰囲気中での熱アニーリングが必要である。このステップは、領域１１内に吸収され、ドーピング元素を中性化する水素を除去することを目的とする。
有利なことに、この活性化ステップは、このレベルで実施されず、したがって、シェル１１は、活性化されず、有効なＰ型導電性を有さない。対照的に、シェル１１は、ｐ－ＧａＮを非活性化するまたは不活性化するために、水素雰囲気にさらされてよい。
図１に示されるように、水素ブロック層タイプの層１２が、不活性化されたｐ－ＧａＮに基づくシェル１１の上にコンフォーマルな方法で堆積されてよい。水素ブロック層１２は、ｎ－ＧａＮ、Ｉ－ＡｌＮ、ｎ－ＡｌＧａＮ、またはこれらの材料の組合せに基づく場合がある。特に、層１２は、層のスタック、たとえば、ｎ－ＧａＮ層に関連するＩ－ＡｌＮ層、またはＩ－ＡｌＮ層に関連するｎ－ＡｌＧａＮ層を含む場合がある。好ましくは、水素ブロック層１２は、５ｎｍから１００ｎｍまでの間、典型的には１０ｎｍの範囲に含まれる厚さを有する。
水素ブロック層１２は、好ましくは正孔注入領域における水素の拡散を防止または最小化するバンドギャップおよび結晶特性を有する材料に基づく。好ましくは、水素ブロック層１２は、エピタキシによって有利に堆積される可能性があり、活性領域および正孔注入領域の材料と適合する材料に基づく。特に、そのような材料は、活性領域および正孔注入領域の材料とのメッシュパラメータの不整合が少ない。
層１２は、「水素ブロック層」を意味するＨｙＢＬとも呼ばれる。したがって、領域１１の上にこのＨｙＢＬ層１２の存在は、この領域１１の活性化を防止する可能性がある。本発明の１つの原理は、このＨｙＢＬ層１２の一部分を、領域１１のあまり関心を持たれない部分、典型的には領域１１の下部１１ｂの上にそれを不活性化するために維持することに存する。
図２に示されるように、パッシベーション層１３が、ＨｙＢＬ層１２の上にコンフォーマルな方法で堆積されてよい。概して、このパッシベーション層１３は、誘電体材料に基づき、たとえば、窒化シリコンまたは酸化シリコンに基づく。
図３に示されるように、マスキング材料２２が、遠心分離によってパッシベーション層１３の周囲の高さｈ２２にわたって堆積されてよい。好ましくは、遠心分離条件は、ｈ２２≧ｈｄｅｆとなるように選択される。これは、領域１１の下部１１ｂの全高にわたってＬＥＤの基部をマスクすることを可能にする。したがって、ＬＥＤの上部１ａのみが、マスキング材料２２によって覆われない。好ましくは、この上部１ａは、最も欠陥の少ない領域１１の上部１１ａに実質的に対応する。
図４に示されるように、パッシベーション層１３の部分的な除去が、ＬＥＤの上部１ａにおいて実行される。この部分的な除去は、層１３の材料の等方性エッチングによって知られている方法で実行されてよい。この除去が完了すると、ＬＥＤの上部１ａのみが、パッシベーション層１３によって覆われていない。マスキング材料２２によって覆われた層１３の部分は、ＬＥＤの基部にリングまたは環（ｃｏｌｌａｒ）の形態で維持される。概して、環１３は、マスキング材料２２の高さｈ２２と実質的に等しい高さｈ１３を有する。
図５に示されるように、マスキング材料２２は、その後除去されてよい。このレベルでは、環１３が、ＬＥＤの基部においてＨｙＢＬ層１２を取り囲む。ＨｙＢＬ層１２は、ＬＥＤの上部１ａにおいて露出される。
図６に示されるように、ＨｙＢＬ層１２は、それから、ＬＥＤの上部１ａにおいて部分的に除去される。この部分的な除去は、層１３の材料に関して選択的に、層１２の材料の等方性エッチングによって知られている方法で実行されてよい。等方性エッチングは、たとえば、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）溶液を使用するウェットエッチングによって行われる場合がある。有利なことに、ＨｙＢＬ層１２の一部分は、この部分的な除去の後、ＬＥＤの基部において、環１３と領域１１の下部１１ｂとの間にリングまたは環の形態で維持される。概して、ＨｙＢＬ層１２のこの部分は、環１３の高さｈ１３と実質的に等しい高さｈ１２を有する。ｚに従った高さｈ１２は、ダイオードの高さｈｄの３０％から５０％までの間に含まれる場合がある。ＨｙＢＬ層１２の高さｈ１２は、ダイオードの公称動作電流に応じて調整されてよい。この除去が完了すると、ＬＥＤの上部１ａのみが、ＨｙＢＬ層１２によって覆われていない。こうして、領域１１の上部１１ａが露出される。
図７に示される実施形態によれば、領域１１のドープを有効にすることを可能にする活性化ステップが、ＨｙＢＬ層１２の部分的な除去の後および透明導電性電極の形成の前に実行される。概して、この活性化ステップは、水素を含まない中性または酸化性雰囲気中、たとえば、窒素中または酸素と窒素との混合雰囲気中での熱アニーリングによって行われる。好ましくは、アニーリング温度は、雰囲気が酸化性であるとき、５００℃よりも高く、たとえば、６５０℃の範囲である。好ましくは、アニーリング温度は、雰囲気が中性であるとき、７００℃よりも高く、たとえば、７５０℃の範囲である。
この活性化ステップは、水素の放出によってｐ－ＧａＮに基づく領域１１を局所的に活性化することを可能にする。したがって、活性化部分１１’が、ＬＥＤの上部１ａに形成される。この活性化部分１１’は、最も欠陥の少ない領域１１の上部１１ａに実質的に対応する。こうして、そのような活性化部分１１’は、１０１８ｃｍ－３以上、および好ましくは１０１９ｃｍ－３以上のアクセプタ濃度を有する場合がある。
ＨｙＢＬ層１２の存在のおかげで、不活性化部分１１’’も活性化ステップの完了時に形成される。この不活性化部分１１’’は、最も欠陥の少ない領域１１の上部１１ｂに実質的に対応する。こうして、そのような不活性化領域は、１０１６ｃｍ－３以下、および好ましくは１０１５ｃｍ－３以下のアクセプタ濃度を有する場合がある。典型的には、不活性化部分１１’’は、電子注入領域１０とＨｙＢＬ層１２との間に置かれる。
図８に示される実施形態によれば、概してＴＣＯ（「透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）」の頭字語）と呼ばれる透明導電性電極１４が、活性化後に活性化部分１１’の上に形成される。パッシベーション層１３は、ＨｙＢＬ層１２をＴＣＯ電極１４から電気的に絶縁することを可能にする。
知られている方法で、ＴＣＯ電極１４は、その形成中に熱アニーリング、典型的には酸化性雰囲気中でのアニーリングを必要とする。
図示されない実施形態によれば、ＴＣＯ電極は、活性化ステップの前に領域１１の上に形成される。そのとき、６５０℃の範囲の温度での酸化性雰囲気中の熱アニーリングが、有利なことに、領域１１の活性化部分１１’を得ることを可能にする活性化ステップを同時に実行しながら、ＴＣＯ電極の形成を完成することを可能にする。ＴＣＯ電極は、水素拡散の障壁を形成しない。したがって、活性化ステップとＴＣＯのアニーリングとは、１つのステップで同時に実行される可能性がある。これは、プロセスの１ステップ進むことを可能にする。
いずれにせよ、ＨｙＢＬ層１２の意図的な使用は、不活性化部分１１’’を局所的に形成することを可能にする。不活性化部分１１’’は、ＬＥＤの動作を最適化するように選択される。図８に示される実施形態によれば、この不活性化部分１１’’は、有利なことに、コアシェルアーキテクチャを持つ３Ｄ ＬＥＤの正孔注入領域１１の下部１１ｂに対応する。
図９に示される別の実施形態によれば、ＬＥＤは、いわゆる平面２Ｄアーキテクチャを有する場合がある。この場合、正孔注入層１１が、電子注入層１０の上にｚに従って積層することによって形成される。その後、ＨｙＢＬ層１２が、正孔注入層１１の上にｚに従って積層することによって形成される。好ましくは、パッシベーション層１３が、ＨｙＢＬ層１２の上にｚに従って積層することによって形成される。その後、正孔注入層１１の一部分を露出させるために、層１３および１２全体に、たとえば、リソグラフィ／エッチングによって開口部が形成される。その後、活性化ステップの前または後に、層１１の露出された部分の上の開口部にＴＣＯ電極１４が形成される。こうして、活性化部分１１’および少なくとも１つの不活性化部分１１’’を含む平面２Ｄ ＬＥＤが、形成される。有利なことに、活性化部分が、２Ｄ ＬＥＤの中心に配置されてよい一方、不活性化部分１１’’は、２Ｄ ＬＥＤの周辺部に配置されてよい。
図１０に示される別の実施形態によれば、いわゆる水素貯蔵層１５が、領域１１の下部１１ｂとＨｙＢＬ層１２との間に置かれる場合がある。有利なことに、この水素貯蔵層１５は、領域１１の上部１１ａを活性化するステップの前には初期量の水素を含有し、この最初に含有された水素の少なくとも一部を、好ましくは活性化ステップ中に、領域１１の下部１１ｂの方向に放出するように構成される。したがって、概して、水素の外部拡散は、水素理サーバ層１５から領域１１の下部１１ｂに向かって、ほとんどが活性化ステップ中に起こる。これは、領域１１の下部１１ｂの水素を濃くすることを可能にし、その水素が、この下部１１ｂのドーピング元素を不活性化する。水素貯蔵層１５は、拡散によって下部１１ｂ内に水素を注入することを可能にする。したがって、ＨｙＢＬ層１２の存在によりその他の実施形態において得られる下部１１ｂの不活性化効果が、ここでは、下部１１ｂ内に直接水素を提供するこの水素貯蔵層１５の存在によって増強または増幅される。
水素貯蔵層１５から下部１１ｂに向かって拡散される水素の量は、必ずしも多くない。トレース（ｔｒａｃｅ）が、下部１１ｂを不活性化するのに十分である可能性がある。
好ましくは、水素貯蔵層１５は、数パーセントから数十パーセントの初期量の水素を有し、特に活性化中にこの水素を下部１１ｂの材料中に放出することを可能にする材料で作られる。窒化ケイ素は、特にＰＥＣＶＤ（「プラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」の頭字語）によって堆積されるとき、典型的には、０．１％から１０％、および場合によっては最大２０％までの水素原子濃度を含む。したがって、窒化ケイ素は、水素貯蔵層１５に適した水素源を形成する。Ｓｉ－Ｈ結合およびＮ－Ｈ結合のもろさ、ならびにこの材料における水素の移動性が、下部１１ｂの半導体材料への水素の良好な外部拡散を可能にする。その他の材料、特にＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣＮなどの窒化材料も、水素貯蔵層１５に適する場合がある。
好ましくは、水素貯蔵層１５は、２ｎｍから２０ｎｍまでの間、典型的には５ｎｍの範囲に含まれる厚さを有する。
概して、この水素貯蔵層１５は、ＨｙＢＬ層１２およびパッシベーション層１３の堆積の前に、領域１１上にＰＥＣＶＤコンフォーマル堆積によって形成されてよい。ＬＥＤの上部１ａにおける部分的な除去は、ＬＥＤのその他の構成材料に関して選択的に、層１５の材料の等方性エッチングによって知られている方法で実行されてよい。等方性エッチングは、たとえば、ウェットエッチング、またはたとえばフッ素系プラズマ（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｐｌａｓｍａ）もしくはフルオロカーボネート系プラズマ（ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎａｔｅｄ ｐｌａｓｍａ）を使用するドライエッチングによって行われる場合がある。有利なことに、層１５の一部分は、この部分的な除去の後、ＬＥＤの基部において、領域１１の下部１１ｂとＨｙＢＬ層１２との間にリングまたは環の形態で維持される。概して、層１５のこの部分は、環１３の高さと実質的に等しい高さを有する。この除去が完了すると、ＬＥＤの上部１ａのみが、層１５によって覆われていない。図１０に示されるこの実施形態は、水素貯蔵層１５のおかげで、下部１１ｂの不活性化のためのさらなる効果を生む。もちろん、この実施形態は、ＨｙＢＬ層１２と不活性化部分１１’’との間に置かれた水素貯蔵層１５を設けることによって、図９に示された２Ｄ平面アーキテクチャに適合される可能性がある。
本発明は、上述の実施形態に限定されず、請求項によって含まれる実施形態のすべてを包含する。
特に、ＨｙＢＬ層の寸法は、活性化部分を所与の動作電流および／またはＬＥＤの関心のある領域に制限するように調整されてよい。
１ａ ＬＥＤの上部
２ 基板
１０ 電子注入領域、電子注入層
１１ シェル、正孔注入領域、正孔注入層
１１ａ 上部
１１ｂ 下部
１２ 水素ブロック層、ＨｙＢＬ層
１３ パッシベーション層、環
１４ 透明導電性電極、ＴＣＯ電極
１５ 水素貯蔵層
２０ 核生成層
２１ マスキング層
２２ マスキング材料
１０１ 活性領域
２１０ 開口部
２ 基板
１０ 電子注入領域、電子注入層
１１ シェル、正孔注入領域、正孔注入層
１１ａ 上部
１１ｂ 下部
１２ 水素ブロック層、ＨｙＢＬ層
１３ パッシベーション層、環
１４ 透明導電性電極、ＴＣＯ電極
１５ 水素貯蔵層
２０ 核生成層
２１ マスキング層
２２ マスキング材料
１０１ 活性領域
２１０ 開口部
Claims (22)
- － ｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域（１０）、
－ ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域（１１、１１’）、
－ 前記電子注入領域（１０）と前記正孔注入領域（１１、１１’）との間に配置された、光の放射を発するように構成された活性領域（１０１）
を含む、ＧａＮに基づく発光ダイオード（１）であって、
前記正孔注入領域（１１、１１’）が、少なくとも１つの活性化部分（１１’）および少なくとも１つの不活性化部分（１１’’）を含み、前記活性化部分（１１’）が前記不活性化部分（１１’’）のアクセプタ濃度の少なくとも１０倍高いアクセプタ濃度を有するようになっていること、ならびに前記少なくとも１つの不活性化部分（１１’’）が、前記電子注入領域（１０）と、前記活性化部分（１１’）の活性化中に前記不活性化部分（１１’’）からの水素の放出を防止するように構成された水素ブロック層（１２）との間に置かれることを特徴とする、発光ダイオード（１）。 - 前記水素ブロック層（１２）が、前記正孔注入領域（１１）に関して、前記少なくとも１つの不活性化部分（１１’’）のみを覆う、請求項１に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素ブロック層（１２）と前記不活性化部分（１１’’）との間に置かれたいわゆる水素貯蔵層（１５）を含み、前記水素貯蔵層（１５）が、少なくとも前記活性化部分（１１’）の前記活性化中、前記不活性化部分（１１’’）内に水素の補給を提供するように構成される、請求項１または２に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素貯蔵層（１５）が、０．１％から２０％までの間に含まれる水素原子濃度を有する窒化ケイ素に基づく、請求項３に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素ブロック層（１２）が、前記少なくとも１つの不活性化部分（１１’’）に直接接触している、請求項１または２に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記不活性化部分（１１’’）が、前記活性化部分（１１’）の欠陥レベルよりも高い欠陥レベルを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素ブロック層（１２）と接触して延びるパッシベーション層（１３）をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記活性領域（１０１）が、前記正孔注入領域（１１）と前記電子注入領域（１０）との間のＰＮ接合内にある、請求項１から７のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素ブロック層（１２）が、ＡｌＮ、ｎ－ＧａＮ、ｎ－ＡｌＧａＮのうちの少なくとも１つに基づく、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記電子注入領域（１０）および前記正孔注入領域（１１）が、基底面（ｘｙ）に沿って延び、前記水素ブロック層（１２）が、前記正孔注入領域（１１）の前記活性化部分（１１’）を露出するように構成された少なくとも１つの開口部を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記電子注入領域（１０）が、長手方向（ｚ）に従ってワイヤの形態で長手方向に延び、前記正孔注入領域（１１）が、前記電子注入領域（１０）の周囲に半径方向に延び、したがって、前記ダイオード（１）が、いわゆるコアシェルアーキテクチャを有し、前記水素ブロック層（１２）が、前記不活性化部分（１１’’）の周囲にリングの形態で半径方向に延びる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- リングの形態の前記水素ブロック層（１２）が、基板（２）上に載っている前記ダイオード（１）の基部に配置される、請求項１１に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素ブロック層（１２）が、前記長手方向（ｚ）に従って考えられる前記ダイオードの高さｈｄの３０％から５０％までの間に含まれる前記長手方向（ｚ）に従った高さｈ１２を有する、請求項１１または１２に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記不活性化部分（１１’’）と前記水素ブロック層（１２）との間で前記不活性化部分（１１’’）の周囲に半径方向に延びる水素貯蔵層（１５）をさらに含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 前記水素ブロック層（１２）の周囲に半径方向に延びるパッシベーション層（１３）をさらに含む、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の発光ダイオード（１）。
- 少なくとも以下のステップ、すなわち、
－ ｎ－ＧａＮに基づく電子注入領域（１０）の形成、
－ ｐ－ＧａＮに基づく正孔注入領域（１１）の形成、
－ 前記電子注入領域（１０）と前記正孔注入領域（１１）との間に配置された活性領域（１０１）の形成であって、前記活性領域（１０１）が、光の放射を発するように構成される、形成、
－ 前記正孔注入領域（１１、１１’）を活性化するように構成された熱活性化
を含む、ＧａＮに基づく発光ダイオード（１）を製造するための方法であって、
水素ブロック層（１２）が、前記活性化の前に、前記正孔注入領域（１１）の一部分（１１’’）の上にのみ形成され、その結果、前記活性化が、不活性化部分（１１’’）と呼ばれる前記正孔注入領域（１１）の前記部分（１１’’）において防止されることと、前記活性化が、活性化部分（１１’）と呼ばれる前記正孔注入領域（１１）の別の部分（１１’）にわたって有効であることと、前記不活性化部分（１１’’）が、前記電子注入領域（１０）と前記水素ブロック層（１２）との間に置かれることとを特徴とする、方法。 - 前記水素ブロック層（１２）の形成の前に、前記不活性化部分（１１’’）の上の水素貯蔵層（１５）の形成をさらに含み、その結果、前記水素貯蔵層（１５）が、前記不活性化部分（１１’’）と前記水素ブロック層（１２）との間に置かれる、請求項１６に記載の方法。
- 活性化の前に、前記水素ブロック層（１２）の上のパッシベーション層（１３）の形成をさらに含む、請求項１６または１７に記載の方法。
- 前記正孔注入領域（１１）の前記活性化部分（１１’）の上の導電性透明電極（１４）の形成をさらに含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
- 前記導電性透明電極（１４）の前記形成が、熱アニーリングを含み、前記熱活性化が、前記熱アニーリングに取って代わるように構成される、請求項１９に記載の方法。
- 前記電子注入領域（１０）が、基板（２）の基底面（ｘｙ）に垂直な長手方向（ｚ）に従って前記基板（２）からワイヤの形態で形成され、前記正孔注入領域（１１）が、前記電子注入領域（１０）の周囲に放射状に形成され、したがって、前記ダイオード（１）が、いわゆるコアシェルアーキテクチャを有し、前記水素ブロック層（１２）が、前記基板（２）と接触している前記ダイオード（１）の基部に配置された前記正孔注入領域（１１）の一部分（１１’’）の周囲にリングの形態で放射状に形成され、その結果、前記正孔注入領域（１１）の前記不活性化部分（１１’’）が、前記ダイオード（１）の前記基部に配置される、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水素ブロック層（１２）のリングの形態の前記形成が、以下のサブステップ、すなわち、
－ 前記コアシェルダイオード（１）の上の前記水素ブロック層（１２）のコンフォーマル堆積、
－ 前記水素ブロック層（１２）の上のパッシベーション層（１３）のコンフォーマル堆積、
－ 前記パッシベーション層（１３）の周囲の高さｈ２２にわたるマスキング材料（２２）の遠心堆積、
－ 等方性エッチングによる、前記ワイヤの上部（１ａ）における前記パッシベーション層（１３）の部分的な除去、
－ 前記マスキング材料（２２）の除去、
－ 等方性エッチングによる、前記ワイヤの前記上部（１ａ）における前記水素ブロック層（１２）の部分的な除去を含む、請求項２１に記載の方法。
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