EP0362017A1 - Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et intégré, et procédé de fabrication - Google Patents

Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et intégré, et procédé de fabrication Download PDF

Info

Publication number
EP0362017A1
EP0362017A1 EP89402538A EP89402538A EP0362017A1 EP 0362017 A1 EP0362017 A1 EP 0362017A1 EP 89402538 A EP89402538 A EP 89402538A EP 89402538 A EP89402538 A EP 89402538A EP 0362017 A1 EP0362017 A1 EP 0362017A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
silicon
substrate
type
deposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89402538A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Olivier
Didier Pribat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of EP0362017A1 publication Critical patent/EP0362017A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J21/00—Vacuum tubes
    • H01J21/02—Tubes with a single discharge path
    • H01J21/06—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only
    • H01J21/10—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode
    • H01J21/105—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode with microengineered cathode and control electrodes, e.g. Spindt-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/308—Semiconductor cathodes, e.g. having PN junction layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/143—Shadow masking

Definitions

  • the present invention relates to a component such as a diode, a triode, or a flat and integrated cathodoluminescent display device, and to a method of manufacturing such a device.
  • the p-type silicon layer thus treated is placed on an n-type substrate, and if the junction thus obtained is directly polarized, electrons are injected which are emitted in a vacuum after crossing the layer of type p.
  • E.S. Kohn used this type of cathode to reproduce on a screen supporting a phosphor and placed 0.5 mm from the cathode plane, characters etched in silicon and treated according to the preceding description in negative electronic affinity.
  • the subject of the present invention is a component such as a diode or a display device of the cold cathode type in p-type semiconductor treated so as to have a negative affinity, not requiring the creation of a vacuum. grown in a relatively large volume which can be produced automatically in series, and at a reasonable cost price.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing such a component.
  • the component according to the invention comprises at least one microvolume containing a microcathode and autoscealed under vacuum by the anode material.
  • the process for manufacturing a component in accordance with the invention, a component of the cold cathode type formed on a substrate made of semiconductor material capable of being brought into a state of negative electronic affinity this process consists, when this semiconductor material is silicon, at : oxidizing one face of an n-type silicon substrate, this substrate being at least partially monocrystalline, - etch in the silica of this face at least one opening, depositing p-type silicon on the silica and on the parts of the substrate exposed so as to have a very flat surface after deposition, this silicon being monocrystalline in the openings and polycrystalline on the silica, - deposit a layer of dielectric material, - etch in this last layer openings substantially in the axis of the aforementioned openings until reaching the p-type silicon layer, - carry out "in situ" cleaning of the surfaces of the p-type silicon layer exposed, - carry out a treatment bringing the cleaned surfaces, in a state of negative electronic affinity, - Evaporate under high vacuum and in grazing incidence
  • the invention is described below with reference to the production of a light micropoint and display panels comprising a very large number of such light micropoints, but it is understood that it is not limited to such a component, and that it can be implemented for the production of other cold cathode components such as diodes or triodes (the triodes being taken in the sense of "components with three electrodes").
  • FIG. 1 shows a light micropoint 1 according to the invention.
  • This component 1 comprises a substrate 2 which is in this case made of n-type silicon, the underside of which has a coating 3 of material which is a good electrical conductor (ohmic contact), making it possible to connect the substrate 2 constituting the to an output conductor.
  • the substrate is made of AsGa.
  • the upper face of the substrate 2 is covered with a layer 4 of silica (Si02) or any other dielectric (Si3N4, Al203 ...), with the exception of an opening 5.
  • the substrate 2 must be at least monocrystalline at the opening 5.
  • the layer 4 and the surface of the substrate 2 constituting the opening 5 are covered with a p-type silicon layer 6.
  • the layer 6 In the zone of the opening 5, the layer 6 has, in a volume 7, a monocrystalline structure. This volume 7 has roughly the shape of a micro-fungus, the base of which corresponds to the opening 5.
  • the rest of the layer 6 deposited on the dielectric layer 4 has a polycrystalline structure. The reason for this difference in structure of layer 6 will appear below in the description of the method for manufacturing the light micropoint.
  • Layer 6 is coated with a layer 8 of silica or another dielectric, with the exception of an opening 9 coaxial with the opening 5 and of the same diameter as the latter.
  • the surface 10 of the layer 6 not covered by the layer 8 is treated so as to have a negative electronic affinity, for example by caesiation.
  • a layer 11 of anode material largely covers the opening 9 by sealing it, a high vacuum (of the order of 10 ⁇ 10 Torr) prevailing in the microvolume determined by the opening 9 sealed at one end by the layer 6 , and to the other by the layer 11.
  • the layer 11 is made of a phosphor material, such as zinc oxide.
  • the layer 11 is simply an electrically conductive material.
  • the layers 3, 6 and 11 are connected to suitably polarized voltage sources 12, 13.
  • Component 1 can operate in the ambient atmosphere since the vacuum is maintained in the microvolume thanks to the sealing effected by the anode material.
  • a wafer 14 of standard n-type semiconductor material Preferably, this material is for example silicon (100) or (110) or (111), because this material exists in the form of large substrates.
  • the surface of the wafer 14 is oxidized until an insulating layer 15 of silica having for example a thickness of approximately 1000 to 1500 ⁇ .
  • Openings 16 are etched in the silica using an appropriate lithographic technique, for example optical or electronic. In top view, these openings 16 can be of any shape: circular, square, rectangular, oblong ... The dimensions of this shape seen from above are of the order of a micrometer. If the shape seen from above is circular, its diameter will be of the order of a micrometer.
  • cathodoluminescent components one or more such components arranged side by side are used to define a light pixel.
  • the surfaces of the wafer 14 previously exposed by making the openings 16 in the silica are covered with p-type monocrystalline silicon (crystal plane 100), by vapor phase epitaxy (in English: “Chemical Vapor Deposition”). It is important that the surface of the silicon deposit is flat. It is this surface which will be brought into the state of negative electronic affinity in a subsequent step (step 5).
  • the invention provides two embodiments characterized by different deposition conditions.
  • the first mode consists in cracking the molecules of the SiH4 + H2 + B2H6 mixture at a temperature of around 900 to 1060 ° C and at atmospheric pressure (method called "APCVD” with AP “atmospheric pressure ", and CVD already explained above).
  • the B2H6 gas makes it possible to obtain p-type doping of the silicon deposit.
  • the growth of the deposit 17 on the substrate 14 left free by the openings 16 is monocrystalline, of the same orientation (plane 100) as the substrate 14, therefore making the deposit 17 suitable for being brought into the state of negative electronic affinity.
  • the deposit 17A of silicon is polycrystalline on the silica.
  • the growth rate of the deposit in one direction perpendicular to the surface plane of the substrate being greater on the monocrystalline areas 16 than on the silica 15, one arrives after a certain time, which depends on the thickness of the starting silica layer 15, at a thickness deposit practically uniform over the entire wafer.
  • the silicon deposit (17 + 17A) can then be described as "planarized".
  • the deposits (17 + 17A) can be given the shape of parallel bands on the 'axis of which the deposits 17 are aligned and, preferably, regularly spaced. These strips can be obtained by etching from layer 17A to layer 15. This etching forms in the layer 17A grooves parallel to the axes 17B on which are deposited columns 17, these grooves being each time equidistant from two consecutive axes of deposition columns 17.
  • These grooves are then filled with silica 17C using a conventional deposition method such as LTO or HTO (LTO: Low Temperature Oxide; HTO; High Temperature Oxide) in combination with a "lift-off” technique "allowing the silica deposit to be easily removed on pads 17 and 17A.
  • LTO Low Temperature Oxide
  • HTO High Temperature Oxide
  • Another method consists in depositing a uniform layer of silicon nitride (Si3N4), in etching in this layer bands such as 17C and then practicing a localized oxidation of the underlying silicon. The silicon nitride is then removed by selective chemical attack (LOCOS type process).
  • the second embodiment, illustrated in FIG. 3B, is based on the technique of selective epitaxy, and is carried out at atmospheric pressure (APCVD) or else under reduced pressure (RP CVD, with RP for "reduced pressure") at a temperature between 900 and 1060 ° C. approximately. It uses a gas mixture SiH4 + HCl + H2 + B2H6 which makes it possible to work near thermodynamic equilibrium.
  • APCVD atmospheric pressure
  • RP CVD reduced pressure
  • the selectivity of the deposit is governed by a mechanism of selective nucleation by which the growth of silicon is possible on surfaces with a low nucleation barrier, such as silicon (100), and prohibited on a foreign surface such as silica.
  • a mechanism of selective nucleation by which the growth of silicon is possible on surfaces with a low nucleation barrier, such as silicon (100), and prohibited on a foreign surface such as silica For more details, refer to the article by JO BORLAND and CI DROWLEY published in "Solid State Technology" of August 1985, page 141, as well as to the article by L. KARAPIPERIS and collaborators published in "Proceedings of the 18 th Conference on Solid State Devices and Materials ", Tokyo 1986, page 713.
  • the epitaxy is performed on the substrate 14 covered with the layer 15 and comprising the holes 16, as shown in FIG. 2.
  • the holes 16 are filled with monocrystalline p-type silicon 18, the arrival of the HCl gas is cut off, which removes the selectivity and allows the deposition of silicon also on the layer 15 but polycrystalline, the deposit then being uniform in thickness over the entire surface of the wafer (surfaces 18 and 15).
  • the total thickness of the deposit is of the order of 1 micrometer.
  • the deposit 19 on the surfaces 18 is monocrystalline p silicon, and slightly protrudes from these surfaces, while the deposit 20 on the remaining surfaces 15 is polycrystalline p silicon.
  • the thickness of the layers 17, 18 and 19 of monocrystalline silicon p is minimized. Components are obtained which operate more quickly because their response time is mainly a function of the transfer time of the minority carriers in the p-type silicon zone (layers 17, 18 and 19).
  • the method for producing this variant according to the second embodiment is as follows.
  • the openings made in the silica 15 are selectively filled with n-type monocrystalline silicon, without depositing it on the silica.
  • gas streams comprising for example SiH4 + HCl + H2 + PH3 are used.
  • the PH3 component is used for doping type n.
  • the deposition of silicon p is then carried out, non-selectively this time, this silicon being monocrystalline on the layer of silicon n and polycrystalline on the layer of silica, using a gaseous mixture SiH4 + B6H6.
  • the silicon layer p thus obtained can have a thickness of between 1,000 and 5,000 ⁇ approximately.
  • This method also makes it possible to produce, by localized oxidation (for example by using the method known under the name of "LOCOS"), silicon bands p (forming columns of a matrix display device similar to that shown in Figure 9) isolated from each other.
  • LOC localized oxidation
  • FIG. 4A shows the structure of FIG. 3A with the substrate 14 and the layers 15, 17 and 17A, but it is understood that the structure of the figure could also have been represented there. 3B with the substrate 14 and the layers 15,18,19 and 20.
  • Figures 5 to 8 described below also include the structure of Figure 3A, only Figure 9 includes the structure of Figure 38.
  • the silica layer (HTO) 21 is preferably carried out by a high temperature process (HTO), for example by pyrolysis of a gaseous mixture SiH2Cl2 + N20 at a temperature of at least 250 ° C, and advantageously between 850 and 900 ° C approx.
  • HTO high temperature process
  • the silica layer thus obtained has good mechanical and electrical properties.
  • the layer 21 can be formed from dielectric materials such as Si3N4, Al203, Zr02, etc., using appropriate deposition techniques.
  • step 4 Is carried out "in situ" a prior cleaning of the surface of the p-type silicon pads exposed during the etching of the openings 22 (step 4).
  • This cleaning essentially consists in the elimination of the native silicon oxide on this surface of the studs, by heating to approximately 1000 ° C. of the wafer in an enclosure under ultra-vacuum (approximately 10 ⁇ 10 Torr), in which then performs the activation of said surface of the pads by caesiation.
  • the caesiation technique can be one of the techniques known per se from the articles cited in the preamble.
  • a layer 23 of phosphor material for example Zn0, is evaporated in grazing incidence (angle of incidence ⁇ less than 15 °), the substrate 14 being rotated around an axis 24 perpendicular to the upper surface of the substrate 14. Evaporation is stopped when the thickness of the layer 23 is sufficient to seal the openings 22.
  • the cathodes (cesized surfaces of layers 17 or 19) are thus trapped in micro-cavities.
  • the component thus produced can be annealed "in situ" in order to improve the mechanical properties of the layer 23.
  • This step is implemented when it is desired to produce a matrix display panel, that is to say a panel comprising a large number of display elements. cathodoluminescent arranged in rows and columns. These elements being of very small dimensions, one can group several of them to form a single luminous point (called "pixel").
  • the layers 17A are produced in strips parallel to each other (see also FIG. 3A) to form, for example, the columns of the matrix device.
  • Step 7 then consists in making strips 25 parallel to each other of phosphor material by etching the layer 23 produced during step 6. These strips 25 of phosphor material are perpendicular to the strips 17A and form, for the above example , the rows of the matrix device.
  • the upper surface of these strips 25 can be coated with a thin transparent layer 26 made of material which is a good electrical conductor, advantageously of indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • a light point is obtained by applying on the one hand a voltage between a column and the substrate 14, and on the other hand a voltage between a line and the substrate 14.
  • this light point can be defined by several elementary cathodoluminescent devices: it then suffices that several of these elementary devices are formed over the width of a row and / or of a column. We can thus give any desired shape to this light point.
  • the matrix display device shown in FIG. 9 is produced, after step 2 (embodiment of FIG. 3B), according to steps 3 to 6 described above for the embodiment of FIG. 3A. These steps result in the formation of the silica layer 27, in which cavities are etched 28. The exposed surfaces of monocrystalline silicon p, cleaned and cesium-coated are referenced 29. The layer of phosphor material is referenced 30.
  • the step 7, for this device of FIG. 9, also consists in forming strips of phosphors. These strips can, as described above, be formed by etching the layer 30 of phosphor material. However, if this phosphor material is sufficiently resistive, the etching of the strips, in order to isolate them from each other, is not necessary.
  • the determination of the lines is then made by depositing a thin and transparent layer, for example of indium tin oxide, in the form of strips 31 parallel to each other (and perpendicular to the columns).
  • a layer 32 (covering at least its upper face) of translucent passivating material (for example phosphosilicate glass) so as to isolate this device from external aggressions.
  • This layer 32 has only been shown for the embodiment of FIG. 9, but it is understood that it can also be deposited on the device of FIG. 8.
  • the component whose manufacturing process has been described above is a display device.
  • the invention is not however limited to such a type of component. If the layer of phosphor material is replaced by a layer of material that is a good electrical conductor, such as molybdenum, and that each individual anode is obtained, microtubes of the triode type are obtained, which can be used to produce integrated circuits, each microtube behaving like a bipolar transistor.
  • the "getter” material can by example be one of the following elements: Ti, Ta, Zr, Ca.
  • the silica layer is then deposited in two steps separated by a step of depositing this "getter” material. This applies to both the visualization components and the microtubes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

Le microcomposant de l'invention comporte un substrat Si de type , (2) oxydé en surface (4), au moins une cathode à surface césiée en Si monocristallin de type n (7) étant formée sur ce substrat. Elle est entourée de Si de type p monocristallin (6). Une couche de Si02 (8) formée sur le Si de type p comporte une ouverture (9) face à la cathode. Cette ouverture est autoscellée sous vide par le matériau d'anode (11).

Description

  • La présente invention se rapporte à un composant tel qu'une diode, une triode, ou un dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et intégré, et à un procédé de fabrication d'un tel dispositif.
  • On trouve dans la littérature récente un certain nombre de publications relatives à des dispositifs d'affichage cathodoluminescents. En dehors du canon à électrons classique excitant un luminophore dans un tube à vide du type "tube de télévision", de nouvelles approches voient le jour. Ainsi, une tendance actuellement observée consiste en l'utilisation d'arrangements matriciels de microcanons dont le fonctionnement est multiplexé à l'aide d'une électronique adaptée. Un exemple de réalisation d'un tel dispositif est donné dans un article de R. Meyer et coll. intitulé "Microtips fluorescent display" et présenté au cours de la conférence "Japan Display 1986". Les microcanons sont formés de pointes en molybdène, et l'extraction des électrons s'effectue par effet de champ entre la pointe et une grille située à hauteur du sommet de la pointe. Une anode constituée du matériau luminophore est positionnée à une distance d'environ 100 µm plan de la grille.
  • On peut envisager une structure similaire, mais utilisant pour la réalisation des microcanons, non plus une matrice de micropointes à effet de champ, mais une matrice de microcathodes froides réalisées sur semiconducteur (Si par exemple). Ce type de cathode utilise une surface semiconductrice traitée de façon à présenter une affinité électronique négative. En ce qui concerne le Si, le traitement superficiel permettant d'obtenir cette propriété, consiste à adsorber successivement sur une surface (100) reconstruite par traitement thermique, une monocouche de césium et une monocouche d'oxygène. On trouvera plus de détails sur cette technique de césiation dans les articles de B. Goldstein (Surf. Sci. 47, 1975, p 143) et de J.D. Lévine (Surf. Sci 34, 1973, p 90).
  • Dans les conditions de césiation du Si de type p ci-dessus décrites, et du fait :
    • a) de l'abaissement considérable du niveau du vide,
    • b) de la courbure des bandes de conduction à la surface,
    les électrons situés au minimum de la bande de conduction en volume ont une énergie supérieure à celle du niveau du vide : on obtient la situation dite d'affinité électronique "négative".
  • Si l'on dispose la couche de Silicium de type p ainsi traitée sur un substrat de type n, et si l'on polarise en direct la jonction ainsi obtenue, on injecte des électrons qui sont émis dans le vide après traversée de la couche de type p.
  • La réalisation d'une telle cathode froide à été décrite par E.S. Kohn (IEEE Transactions on Electron Devices, ED-20, N°3, 1973, p 321).
  • E.S. Kohn a utilisé ce type de cathode pour reproduire sur un écran supportant un luminophore et disposé à 0.5 mm du plan de cathode, des caractères gravés dans du silicium et traités selon la description précédente en affinité électronique négative.
  • L'inconvénient de tous ces dispositifs (dispositifs à émission par effet de champ ou par cathode froide silicium) est qu'ils ne peuvent fonctionner que sous ultra-vide. Ceci est particulièrement vrai pour les surfaces de silicium césiées, où la moindre adsorption d'atomes étrangers est susceptible d'élever la position énergétique du niveau du vide, affectant ainsi de façon dramatique les propriétés d'émission de la surface.
  • La présente invention a pour objet un composant tel qu'une diode ou un dispositif d'affichage du type à cathode froide en semiconducteur de type p traité de façon à présenter une affinité négative, ne nécessitant pas de créer un vide poussé dans un volume relativement grand et qui soit fabricable automatiquement en série, et d'un prix de revient raisonnable.
  • La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel composant.
  • Le composant conforme à l'invention comporte au moins un microvolume renfermant une microcathode et autoscellé sous vide par le matériau d'anode.
  • Le procédé de fabrication de composant conforme à l'invention, composant du type à cathode froide formée sur un substrat en matériau semiconducteur susceptible d'être amené en état d'affinité électronique négative, ce procédé consiste, lorsque ce matériau semiconducteur est du silicium, à :
    - oxyder une face d'un substrat de silicium de type n, ce substrat étant au moins partiellement monocristallin,
    - graver dans la silice de cette face au moins une ouverture,
    - déposer du silicium de type p sur la silice et sur les parties du substrat mises à nu de façon à avoir une surface bien plane après dépôt, ce silicium étant monocristallin dans les ouvertures et polycristallin sur la silice,
    - déposer une couche de matériau diélectrique,
    - graver dans cette dernière couche des ouvertures sensiblement dans l'axe des ouvertures précitées jusqu'à atteindre la couche de silicium de type p,
    - effectuer "in situ" un nettoyage des surfaces de la couche de silicium de type p mises à nu,
    - effectuer un traitement amenant les surfaces nettoyées, en état d'affinité électronique négative,
    - évaporer sous vide poussé et en incidence rasante une couche de matériau d'anode, le substrat étant animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe perpendiculaire à la surface de ce substrat, jusqu'au scellement de la microcavité ainsi réalisée.
  • La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de deux modes de réalisation, pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel :
    • - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un microcomposant conforme à l'invention,
    • - les figures 2,3A et 4 à 8 sont des vues schématiques en coupe illustrant les différentes étapes successives d'un premier mode de réalisation de l'invention, et
    • - les figures 3B et 9 sont des vues schématiques en coupe montrant des étapes particulières d'un second mode de réalisation de l'invention.
  • L'invention est décrite ci-dessous en référence à la réalisation d'un micropoint lumineux et de panneaux d'affichage comportant un très grand nombre de tels micropoints lumineux, mais il est bien entendu qu'elle n'est pas limitée à un tel composant, et qu'elle peut être mise en oeuvre pour la réalisation d'autres composants à cathode froide tels que des diodes ou des triodes (les triodes étant prises au sens de "composants à trois électrodes").
  • On a représenté en figure 1 un micropoint lumineux 1 conforme à l'invention. Ce composant 1 comporte un substrat 2 qui est dans le cas présent en silicium de type n dont la face inférieure comporte un revêtement 3 en matériau bon conducteur électrique (contact ohmique), permettant de relier à un conducteur de sortie le substrat 2 constituant l'une des électrodes du composant 1. Selon un autre mode de réalisation, non décrit en détail ici, le substrat est en AsGa. L'homme de l'art pourra facilement adapter les étapes du procédé décrit ci-dessous à ce matériau AsGa, en se reportant à la Demande de Brevet français 88 04437.
  • La face supérieure du substrat 2 est recouverte d'une couche 4 de silice (Si0₂) ou de tout autre diélectrique (Si₃N₄, Al₂0₃...), à l'exception d'une ouverture 5. Le substrat 2 doit être monocristallin au moins au niveau de l'ouverture 5. La couche 4 et la surface du substrat 2 constituant l'ouverture 5 sont recouvertes d'une couche de silicium 6 de type p. Dans la zone de l'ouverture 5, la couche 6 a, dans un volume 7, une structure monocristalline. Ce volume 7 a à peu près la forme d'un micro-champignon dont le pied correspondrait à l'ouverture 5. Le reste de la couche 6 déposée sur la couche 4 de diélectrique a une structure polycristalline. La raison de cette différence de structure de la couche 6 apparaitra ci-dessous dans la description du procédé de fabrication du micropoint lumineux.
  • La couche 6 est revêtue d'une couche 8 de silice ou d'un autre diélectrique, à l'exception d'une ouverture 9 coaxiale à l'ouverture 5 et de même diamètre que cette dernière. La surface 10 de la couche 6 non recouverte par la couche 8 est traitée de façon à présenter une affinité électronique négative, par exemple par césiation. Une couche 11 de matériau d'anode recouvre largement l'ouverture 9 en la scellant, un vide poussé (de l'ordre de 10⁻¹⁰ Torr) régnant dans le microvolume déterminé par l'ouverture 9 scellée à une extrémité par la couche 6, et à l'autre par la couche 11. Dans le cas où le composant est, comme précisé ci-dessus, un micropoint lumineux, la couche 11 est en matériau luminophore, tel que de l'oxyde de zinc. Dans le cas où le composant est une diode ou une triode, la couche 11 est simplement un matériau électriquement conducteur. Les couches 3,6 et 11 sont reliées à des sources de tension 12,13 convenablement polarisées.
  • Le composant 1 peut fonctionner à l'atmosphère ambiante puisque le vide est maintenu dans le microvolume grâce au scellement effectué par le matériau d'anode.
  • On va décrire maintenant un procédé de réalisation d'un composant conforme à l'invention.
    • Etape 1 (figure 2)
  • On part d'une plaquette 14 de matériau semiconducteur standard de type n. De préférence, ce matériau est par exemple du silicium (100) ou (110) ou (111), car ce matériau existe sous forme de substrats de grandes dimensions. On oxyde la surface de la plaquette 14 jusqu'à obtention d'une couche isolante 15 de silice ayant par exemple une épaisseur d'environ 1 000 à 1 500 Å. On grave des ouvertures 16 dans la silice à l'aide d'une technique lithographique appropriée, par exemple optique ou électronique. En vue de dessus, ces ouvertures 16 peuvent être de forme quelconque : circulaire, carrée, rectangulaire, oblongue... Les dimensions de cette forme vue de dessus sont de l'ordre du micromètre. Si la forme vue de dessus est circulaire, son diamètre sera de l'ordre du micromètre.
  • Dans le cas de composants cathodoluminescents, un ou plusieurs tels composants disposés côte à côte servent à définir un pixel lumineux.
    • Etape 2 (figures 3A et 3B)
  • Les surfaces de la plaquette 14 précédemment mises à nu par réalisation des ouvertures 16 dans la silice, sont recouvertes de silicium monocristallin (plan cristallin 100) de type p, par épitaxie en phase vapeur (en anglais : "Chemical Vapor Deposition"). Il est important que la surface du dépôt de silicium soit bien plane. C'est cette surface qui sera amenée en l'état d'affinité électronique négative au cours d'une étape ultérieure (étape 5).
  • Pour réaliser ce dépôt de silicium, l'invention prévoit deux modes de réalisation caractérisés par des conditions différentes de dépôt.
  • Le premier mode, illustré par la figure 3A, consiste à effectuer un cracking des molécules du mélange SiH₄ + H₂ + B₂H₆ à une température d'environ 900 à 1060°C et à la pression atmosphérique (méthode dite "APCVD" avec AP "atmospheric pressure", et CVD déjà explicité ci-dessus). Le gaz B₂H₆ permet d'obtenir le dopage de type p du dépôt de silicium. La croissance du dépôt 17 sur le substrat 14 laissé libre par les ouvertures 16 est monocristalline, de même orientation (plan 100) que le substrat 14, donc rendant le dépôt 17 apte à être amené en l'état d'affinité électronique négative. Par contre, le dépôt 17A de silicium est polycristallin sur la silice.
  • La vitesse de croissance du dépôt dans une direction perpendiculaire au plan de surface du substrat étant plus importante sur les plages monocristallines 16 que sur la silice 15, on arrive après un certain temps, qui dépend de l'épaisseur de la couche de silice 15 de départ, à un dépôt d'épaisseur pratiquement uniforme sur la totalité de la plaquette. Le dépôt de silicium (17+17A) peut alors être qualifié de "planarisé".
  • Lorsque l'on forme comme représenté en figure 3A, plusieurs composants identiques ou similaires sur un même substrat par exemple en vue de la réalisation d'un réseau matriciel, on peut donner aux dépôts (17+17A) des formes de bandes parallèles sur l'axe desquelles les dépôts 17 sont alignés et, de préférence, régulièrement espacés. Ces bandes peuvent être obtenues par gravure de la couche 17A jusqu'à la couche 15. Cette gravure forme dans la couche 17A des saignées parallèles aux axes 17B sur lesquels sont alignées des colonnes de dépôts 17, ces saignées étant à chaque fois équidistantes de deux axes consécutifs de colonnes de dépôts 17. Ces saignées sont ensuite remplies de silice 17C en utilisant une méthode de dépôt classique type LTO ou HTO (LTO : Low Temperature Oxide ; HTO ; High Temperature Oxide) en association avec une technique de "lift-off" permettant d'éliminer facilement le dépôt de silice sur les plages 17 et 17A. Une autre méthode consiste à déposer une couche uniforme de nitrure de silicium (Si₃N₄), à graver dans cette couche des bandes telles que 17C et à pratiquer ensuite une oxydation localisée du silicium sous-jacent. Le nitrure de silicium est ensuite éliminé par attaque chimique sélective (procédé de type LOCOS).
  • Le second mode de réalisation, illustré par la figure 3B est basé sur la technique de l'épitaxie sélective, et est réalisé à la pression atmosphérique (APCVD) ou bien en pression réduite (RP CVD, avec RP pour "reduced pressure") à une température comprise entre 900 et 1 060°C environ. Il fait appel à un mélange gazeux SiH₄ + HCl + H₂ + B₂H₆ qui permet de travailler à proximité de l'équilibre thermodynamique.
  • La sélectivité du dépôt est régie par un mécanisme de nucléation sélective grâce auquel la croissance du silicium est possible sur des surfaces à faible barrière de nucléation, telles que le silicium (100), et interdite sur une surface étrangère telle que la silice. Pour plus de détails on se réfèrera à l'article de J.O. BORLAND et C.I. DROWLEY paru dans "Solid State Technology" d'Août 1985, page 141, ainsi qu'à l'article de L. KARAPIPERIS et collaborateurs paru dans "Proceedings of the 18th Conference on Solid State Devices and Materials", Tokyo 1986, page 713.
  • L'épitaxie est pratiquée sur le substrat 14 recouvert de la couche 15 et comportant les trous 16, tel que représenté en figure 2. Lorsque les trous 16 sont remplis de silicium 18 de type p monocristallin, on coupe l'arrivée du gaz HCl, ce qui supprime la sélectivité et permet le dépôt de silicium également sur la couche 15 mais polycristallin, le dépôt étant alors uniforme en épaisseur sur toute la surface de la plaquette (surfaces 18 et 15). L'épaisseur totale du dépôt est de l'ordre de 1 micromètre. Le dépôt 19 sur les surfaces 18 est du silicium p monocristallin, et déborde légèrement de ces surfaces, tandis que le dépôt 20 sur les surfaces 15 restantes est du silicium p polycristallin.
  • Selon une variante, non représentée, du premier et du second mode de réalisation, on minimise l'épaisseur des couches 17,18 et 19 de silicium p monocristallin. On obtient alors des composants à fonctionnement plus rapide du fait que leur temps de réponse est principalement fonction du temps de transfert des porteurs minoritaires dans la zone de silicium de type p (couches 17,18 et 19).
  • Le procédé de réalisation de cette variante selon le second mode de réalisation est le suivant. On remplit de façon sélective les ouvertures pratiquées dans la silice 15 avec du silicium monocristallin de type n, sans en déposer sur la silice. On se place donc dans les conditions d'épitaxie sélective, et on utilise des flux gazeux comportant par exemple SiH₄ + HCl + H₂ + PH₃. Le composant PH₃ sert au dopage de type n. On effectue ensuite le dépôt de silicium p, de façon non sélective cette fois, ce silicium étant monocristallin sur la couche de silicium n et polycristallin sur la couche de silice, en utilisant un mélange gazeux SiH₄ + B₂H₆.
  • La couche de silicium p ainsi obtenue peut avoir une épaisseur comprise entre 1 000 et 5 000 Å environ. Ce procédé permet en outre de réaliser, par oxydation localisée (par exemple en faisant appel au procédé connu sous la dénomination de "LOCOS") des bandes de silicium p (formant des colonnes d'un dispositif d'affichage matriciel semblable à celui représenté en figure 9) isolées les unes des autres.
    • Etape 3 (figure 4)
  • On dépose sur l'une ou l'autre des structures des figures 3A et 3B une couche diélectrique 21 de silice (Si0₂) par exemple (ceci n'étant pas limitatif) ayant une épaisseur comprise entre 2 et 10 micromètres. Pour simplifier le dessin, on a représenté sur la figure 4 la structure de la figure 3A avec le substrat 14 et les couches 15,17 et 17A, mais il est bien entendu qu'on aurait aussi bien pu y représenter la structure de la figure 3B avec le substrat 14 et les couches 15,18,19 et 20. Les figures 5 à 8 décrites ci-dessous comportent également la structure de la figure 3A, seule la figure 9 comporte la structure de la figure 38. La couche de silice (HTO) 21 est réalisée, de préférence, par procédé à haute température (HTO), par exemple par pyrolyse d'un mélange gazeux SiH₂Cl₂ + N₂0 à une température d'au moins 250°C, et avantageusement, comprise entre 850 et 900°C environ. La couche de silice ainsi obtenue présente de bonnes propriétés mécaniques et électriques.
  • Au lieu de silice, on peut former la couche 21 en matériaux diélectriques tels que Si₃N₄, Al₂0₃, Zr0₂, etc, en utilisant des techniques de dépôt appropriées.
    • Etape 4 (figure 5)
  • On grave par gravure ionique réactive ou RIE (de l'anglais Reactive Ion Etching) dans la couche diélectrique 21 des ouvertures 22 coaxiales aux couches 17 ou 19. On notera que du fait du débordement de la "tête" monocristalline du "champignon 17" par rapport à son "pied", ou de la couche 19 par rapport à la couche 18, le centrage des ouvertures 22, pratiquées dans la couche 21, par rapport aux plots monocristallins ("tête" du "champignon" ou couche 19) n'est pas critique.
    • Etape 5 (figure 6)
  • On effectue "in situ" un nettoyage préalable de la surface des plots de silicium de type p mis à nu lors de la gravure des ouvertures 22 (étape4). Ce nettoyage consiste essentiellement en l'élimination de l'oxyde de silicium natif sur cette surface des plots, par chauffage à 1 000°C environ de la plaquette dans une enceinte sous ultra-vide (environ 10⁻¹⁰ Torr), dans laquelle on réalise ensuite l'activation de ladite surface des plots par césiation. La technique de césiation peut être l'une des techniques connues en soi d'après les articles cités au préambule.
    • Etape 6 (figure 7)
  • Dans la même enceinte sous ultra-vide, on évapore en incidence rasante (angle d'incidence ϑ inférieur à 15°) une couche 23 de matériau luminophore, par exemple du Zn0, le substrat 14 étant animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe 24 perpendiculaire à la surface supérieure du substrat 14. On arrête l'évaporation lorsque l'épaisseur de la couche 23 est suffisante pour sceller les ouvertures 22. On emprisonne ainsi les cathodes (surfaces césiées des couches 17 ou 19) dans des micro-cavités.
  • De façon avantageuse, on peut effectuer un recuit "in situ" du composant ainsi réalisé afin d'améliorer les propriétés mécaniques de la couche 23.
    • Etape 7 (figure 8)
  • Cette étape est mise en oeuvre lorsque l'on veut réaliser un panneau d'affichage matriciel, c'est-a-dire un panneau comportant un grand nombre d'éléments d'affichage cathodoluminescents disposés en rangées et colonnes. Ces éléments étant de très petites dimensions, on peut en grouper plusieurs pour former un seul point lumineux (appelé "pixel"). Dans ce cas, les couches 17A sont réalisées en bandes parallèles entre elles (voir aussi figure 3A) pour former par exemple les colonnes du dispositif matriciel. L'étape 7 consiste alors à réaliser des bandes 25 parallèles entre elles de matériau luminophore par gravure de la couche 23 réalisée lors de l'étape 6. Ces bandes 25 de matériau luminophore sont perpendiculaires aux bandes 17A et forment, pour l'exemple précité, les rangées du dispositif matriciel. Bien entendu, on peut également réaliser un dispositif matriciel à partir du mode de réalisation de la figure 38 en formant des bandes parallèles entre elles dans la couche de silicium p (19,20), puis en formant des bandes dans le matériau luminophore de la même façon que pour le mode de réalisation de la figure 8. On obtient alors le dispositif représenté en figure 9.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 8, de façon à diminuer les résistances d'accès des bandes de matériau luminophore, on peut revêtir la surface supérieure de ces bandes 25 d'une couche mince transparente 26 en matériau bon conducteur électrique, avantageusement de l'oxyde d'indium et d'étain (ITO).
  • On obtient un point lumineux en appliquant d'une part une tension entre une colonne et le substrat 14, et d'autre part une tension entre une ligne et le substrat 14. Bien entendu, comme précisé ci-dessus, ce point lumineux peut être défini par plusieurs dispositifs cathodoluminescents élémentaires : il suffit alors que plusieurs de ces dispositifs élémentaires soient formés sur la largeur d'une ligne et/ou d'une colonne. On peut ainsi donner n'importe quelle forme désirée à ce point lumineux.
  • Le dispositif d'affichage matriciel représenté en figure 9 est réalisé, après l'étape 2 (mode de réalisation de la figure 3B), selon les étapes 3 à 6 décrites ci-dessus pour le mode de réalisation de la figure 3A. Ces étapes ont pour résultat la formation de la couche de silice 27, dans laquelle sont gravées des cavités 28. Les surfaces mises à nu de silicium p monocristallin, nettoyées et césiés sont référencées 29. La couche de matériau luminophore est référencée 30. L'étape 7, pour ce dispositif de la figure 9, consiste également à former des bandes de luminophores. Ces bandes peuvent, comme décrit ci-dessus, être formées par gravure de la couche 30 de matériau luminophore. Toutefois, si ce matériau luminophore est suffisamment résistif, la gravure des bandes, afin de les isoler les unes des autres, n'est pas nécessaire. La détermination des lignes se fait alors grâce au dépôt d'une couche mince et transparente, par exemple d'oxyde d'indium et d'étain, sous forme de bandes 31 parallèles les unes aux autres (et perpendiculaires aux colonnes).
  • Finalement, on peut déposer sur le dispositif ainsi réalisé une couche 32 (recouvrant au moins sa face supérieure) de matériau passivant translucide (par exemple du verre au phosphosilicate) de façon à isoler ce dispositif des agressions extérieures. Cette couche 32 n'a été représentée que pour le mode de réalisation de la figure 9, mais il est bien entendu qu'elle peut également être déposée sur le dispositif de la figure 8.
  • Le composant dont le procédé de fabrication à été décrit ci-dessus est un dispositif de visualisation. L'invention n'est cependant pas limitée à un tel type de composant. Si l'on remplace la couche de matériau luminophore par une couche de matériau bon conducteur électrique, tel que du molybdène, et que l'on individualise chaque anode, on obtient des microtubes de type triode, que l'on peut utiliser pour réaliser des circuits intégrés, chaque microtube se comportant comme un transistor bipolaire.
  • De façon avantageuse, on peut déposer une couche de matériau qui produira un effet de "getter" en "sandwich" dans la couche de silice 21 ou 27. Le matériau de "getter" peut par exemple être un des éléments suivants : Ti, Ta, Zr, Ca. La couche de silice est alors déposée en deux étapes séparées par une étape de dépôt de ce matériau de "getter". Ceci est valable aussi bien pour les composants de visualisation que pour les microtubes.

Claims (34)

1. Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent, plat et intégré, du type à cathode froide formée sur un substrat en matériau semiconducteur (14) suceptible d'être amené en état d'affinité électronique négative, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un microvolume (22,28) renfermant une microcathode et autoscellé sous vide par le matériau d'anode (23,25,30).
2. Composant selon la revendication 1, réalisé en tant que dispositif d'affichage, caractérisé par le fait que le matériau d'anode est un matériau luminophore.
3. Composant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que son substrat est en silicium (14), de type n.
4. Composant selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que son substrat est en arséniure de gallium de type n.
5. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la surface en état d'affinité électronique négative est la surface césiée d'au moins une partie de la face supérieure d'une couche de substrat au moins partiellement monocristallin, de type p (17, 19).
6. Composant selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la couche de silicium ou d'arséniure de gallium monocristallin de type p a une forme de "champignon" (17) dont le "pied" en contact avec le substrat est entouré de diélectrique (15) sur lequel repose le rebord du "chapeau" de ce champignon.
7. Composant selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la couche de silicium monocristallin a une forme de pastille (19) dont la face inférieure a une partie centrale en contact avec une excroissance (18) du substrat et une partie périphérique en contact une couche de diélectrique (15) entourant ladite excroissance.
8. Composant selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que la couche de silicium p monocristallin est coplanaire avec une couche de silicium p polycristallin (20) entourant latéralement le silicium p monocristallin.
9. Composant selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'une couche de matériau diélectrique (21,27) sépare la couche de silicium p mono et polycristallin de la couche de matériau d'anode, les parois latérales du microvolume étant constituées par ce matériau diélectrique.
10. Procédé de fabrication d'un composant plat et intégré du type à cathode froide formée sur un substrat en matériau semiconducteur susceptible d'être amené en état d'affinité électronique négative, mis en oeuvre pour un substrat en silicium, caractérisé par le fait qu'il consiste à :
- oxyder une face d'un substrat de silicium de type n, au moins partiellement monocristallin,
- graver dans la silice de cette face au moins une ouverture,
- déposer du silicium de type p sur la silice et sur les parties du substrat mises à nu de façon à avoir une surface bien plane après dépôt, ce silicium étant monocristallin dans les ouvertures et polycristallin sur la silice,
- déposer une couche de matériau diélectrique,
- graver dans cette dernière couche des ouvertures sensiblement dans l'axe des ouvertures précitées jusqu'à atteindre la couche de silicium de type p,
- effectuer "in situ" un nettoyage des surfaces de la couche de silicium de type p mises à nu,
- effectuer un traitement amenant les surfaces nettoyées en état d'affinité électronique négative,
- évaporer sous vide poussé et en incidence rasante une couche de matériau d'anode, le substrat étant animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe perpendiculaire à la surface de ce substrat, jusqu'au scellement de la microcavité ainsi réalisée.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la couche de silicium de type p est déposée par épitaxie en phase vapeur.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le dépôt est fait par cracking de moléculesd'un mélange gazeux SiH₄ + H₂ + B₂H₆ à pression atmosphérique à une température d'environ 900 à 1 060°C.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le dépôt est fait par épitaxie sélective en utilisant un mélange gazeux SiH₄ + HCl + H₂ + B₂H₆ à pression atmosphérique ou à pression réduite à une température comprise entre 900 et 1 060°C environ.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait que lorsque les ouvertures dans la silice sont remplies, on coupe l'arrivée du gaz HCl de façon à obtenir un dépôt uniforme.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'épaisseur totale du dépôt de silicium p est d'environ 1 micromètre.
16. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'on remplit d'abord les ouvertures pratiquées dans la silice avec du silicium monocristallin de type n, sans en déposer sur la silice, puis on effectue le dépôt de silicium de type p.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le dépôt de silicium monocristallin de type n est réalisé en utilisant un mélange gazeux SiH₄ + HCl + PH₃.
18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé par le fait que le dépôt de silicium de type p est réalisé en utilisant un mélange gazeux SiH₄ + B₂H₆.
19. Procédé selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé par le fait que la couche de silicium de type p a une épaisseur comprise entre 1 000 et 5 000 Å environ.
20. procédé selon l'une des revendications 10 à 17, caractérisé par le fait que le dépôt de matériau diélectrique est fait à une température comprise entre 250 et 900°C environ.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait que le matériau diélectrique est de la sillce, le dépôt de silice étant fait par pyrolyse de SiH₂Cl₂ + N₂0 à une température comprise entre 850 et 900°C environ.
22. Procédé selon l'une des revendications 10 à 20, caractérisé par le fait que le matériau diélectrique est l'un des suivants : Si₃N₄, Al₂0₃, Zr0₂.
23. Procédé selon l'une des revendications 10 à 22, caractérisé par le fait que le nettoyage des surfaces de silicium mises à nu lors de la réalisation des ouvertures dans le matériau diélectrique est effectué dans une enceinte sous ultra-vide à une température d'environ 1 000°C.
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé par le fait que l'état d'affinité électronique négative des surfaces mises à nu et nettoyées est obtenu par césiation sous ultra-vide.
25. Procédé selon l'une des revendications 10 à 24, mis en oeuvre pour un composant cathodoluminescent, caractérisé par le fait que le matériau d'anode est en matériau luminophore.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé par le fait que le matériau luminophore est de l'oxyde de zinc.
27. Procédé selon la revendication 25 ou 26, caractérisé par le fait que l'on effectue un recuit "in situ" des composants de manière à améliorer les propriétés mécaniques de l'anode.
28. Procédé selon l'une des revendications 25 à 27, pour réaliser un dispositif d'affichage matriciel, caractérisé par le fait que la couche de silicium p est formée en bandes parallèles entre elles, et que l'on grave dans la couche de matériau luminophore des bandes parallèles entre elles et perpendiculaires aux bandes du silicium p.
29. Procédé selon l'une des revendications 25 à 27, pour réaliser un dispositif d'affichage matriciel, caractérisé par le fait que la couche de silicium p est formée en bandes parallèles entre elles et que l'on dépose sur la couche de matériau luminophore résistif des bandes parallèles entre elles d'un matériau conducteur transparent, ces bandes étant perpendiculaires aux bandes de silicium p.
30. Procédé selon la revendication 28, caractérisé par le fait que l'on dépose sur les bandes de matériau luminophore une mince couche de matériau conducteur transparent.
31. Procédé selon l'une des revendications 29 ou 30, caractérisé par le fait que le matériau conducteur transparent est de l'oxyde d'indium et d'étain.
32. Procédé selon l'une des revendications 10 à 31, caractérisé par le fait que l'on dépose sur le composant un matériau passivant translucide.
33. Procédé selon la revendication 32, caractérisé par le fait que le matériau passivant translucide est un verre au phosphosilicate.
34. Procédé selon l'une des revendications 9 à 29, caractérisé par le fait qu'on réalise le dépôt de la couche de matériau diélectrique (21,27) en deux étapes de dépôt séparées à chaque fois par une étape de dépôt d'une couche d'un matériau qui produira un effet getter.
EP89402538A 1988-09-23 1989-09-15 Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et intégré, et procédé de fabrication Withdrawn EP0362017A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8812470A FR2637126B1 (fr) 1988-09-23 1988-09-23 Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et integre, et procede de fabrication
FR8812470 1988-09-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0362017A1 true EP0362017A1 (fr) 1990-04-04

Family

ID=9370334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP89402538A Withdrawn EP0362017A1 (fr) 1988-09-23 1989-09-15 Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et intégré, et procédé de fabrication

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4986787A (fr)
EP (1) EP0362017A1 (fr)
JP (1) JPH02142041A (fr)
FR (1) FR2637126B1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0686992A1 (fr) * 1994-06-10 1995-12-13 Texas Instruments Incorporated Dispositif d'affichage
EP0676083A4 (fr) * 1992-12-23 1996-12-27 Si Diamond Techn Inc Affichage a ecran plat et a structure a diodes.
EP1239443A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-11 Commissariat A L'energie Atomique Ercan plat à émission électronique et à dispositif integré de commande d'anode

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5110757A (en) * 1990-12-19 1992-05-05 North American Philips Corp. Formation of composite monosilicon/polysilicon layer using reduced-temperature two-step silicon deposition
DE4041276C1 (fr) * 1990-12-21 1992-02-27 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De
JP3423511B2 (ja) * 1994-12-14 2003-07-07 キヤノン株式会社 画像形成装置及びゲッタ材の活性化方法
KR100404171B1 (ko) * 1996-12-27 2004-03-18 엘지전자 주식회사 엔이에이 성질을 갖는 실리콘 표면의 패턴 형성방법
FR2780808B1 (fr) 1998-07-03 2001-08-10 Thomson Csf Dispositif a emission de champ et procedes de fabrication
US20040005927A1 (en) * 2002-04-22 2004-01-08 Bonilla Victor G. Facility for remote computer controlled racing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3921022A (en) * 1974-09-03 1975-11-18 Rca Corp Field emitting device and method of making same
DE3224218A1 (de) * 1981-06-29 1983-01-13 Rockwell International Corp., 90245 El Segundo, Calif. Silicium-vakuum-elektronenvorrichtung
US4721885A (en) * 1987-02-11 1988-01-26 Sri International Very high speed integrated microelectronic tubes
JPS63187535A (ja) * 1987-01-28 1988-08-03 Canon Inc 冷陰極真空管
EP0278405A2 (fr) * 1987-02-06 1988-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Elément émetteur d'électrons et son procédé de fabrication
EP0306173A1 (fr) * 1987-09-04 1989-03-08 THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. Dispositifs utilisant l'émission de champ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3755704A (en) * 1970-02-06 1973-08-28 Stanford Research Inst Field emission cathode structures and devices utilizing such structures
US3789471A (en) * 1970-02-06 1974-02-05 Stanford Research Inst Field emission cathode structures, devices utilizing such structures, and methods of producing such structures
NL184549C (nl) * 1978-01-27 1989-08-16 Philips Nv Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenstroom en weergeefinrichting voorzien van een dergelijke halfgeleiderinrichting.
NL184589C (nl) * 1979-07-13 1989-09-01 Philips Nv Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenbundel en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke halfgeleiderinrichting.
JP2663384B2 (ja) * 1986-07-01 1997-10-15 キヤノン株式会社 冷陰極真空管

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3921022A (en) * 1974-09-03 1975-11-18 Rca Corp Field emitting device and method of making same
DE3224218A1 (de) * 1981-06-29 1983-01-13 Rockwell International Corp., 90245 El Segundo, Calif. Silicium-vakuum-elektronenvorrichtung
JPS63187535A (ja) * 1987-01-28 1988-08-03 Canon Inc 冷陰極真空管
EP0278405A2 (fr) * 1987-02-06 1988-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Elément émetteur d'électrons et son procédé de fabrication
US4721885A (en) * 1987-02-11 1988-01-26 Sri International Very high speed integrated microelectronic tubes
EP0306173A1 (fr) * 1987-09-04 1989-03-08 THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. Dispositifs utilisant l'émission de champ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 12, no. 215 (E-623)[3062], 18 juin 1988, page 51 E 623; & JP-A-63 10 428 (CANON INC.) 18-01-1988 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0676083A4 (fr) * 1992-12-23 1996-12-27 Si Diamond Techn Inc Affichage a ecran plat et a structure a diodes.
EP0686992A1 (fr) * 1994-06-10 1995-12-13 Texas Instruments Incorporated Dispositif d'affichage
EP1239443A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-11 Commissariat A L'energie Atomique Ercan plat à émission électronique et à dispositif integré de commande d'anode
FR2821982A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-13 Commissariat Energie Atomique Ecran plat a emission electronique et a dispositif integre de commande d'anode
US6876344B2 (en) 2001-03-09 2005-04-05 Commissariat A L 'energie Atomique Flat thermionic emission screen and with integrated anode control device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02142041A (ja) 1990-05-31
FR2637126A1 (fr) 1990-03-30
US4986787A (en) 1991-01-22
FR2637126B1 (fr) 1992-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0234989A1 (fr) Procédé de fabrication d'un dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission de champ
US5953587A (en) Method for deposition and patterning of organic thin film
EP0365630B1 (fr) Procede de fabrication de sources d'electrons du type a emission de champ, et son application a la realisation de reseaux d'emetteurs
EP1839341B1 (fr) Dispositif semi-conducteur a heterojonctions et a structure inter-digitee
EP0511360B1 (fr) Source d'electrons et procede de realisation
EP0172089B1 (fr) Dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission de champ
JP2504378B2 (ja) 太陽電池基板の製造方法
EP1614765B1 (fr) Croissance à basse températurede nanotubes de carbone orientés
EP0350378B1 (fr) Microcomposant électronique autoscellé sous vide, notamment diode, ou triode, et procédé de fabrication correspondant
FR2713394A1 (fr) Source d'électron de type à émission de champ.
EP0696045B1 (fr) Cathode d'écran plat de visualisation à résistance d'accès constante
FR2579809A1 (fr) Procede de realisation de matrices decommande a diodes pour ecran plat de visualisation electro-optique et ecran plat realise par ce procede
EP0362017A1 (fr) Composant tel que diode, triode ou dispositif d'affichage cathodoluminescent plat et intégré, et procédé de fabrication
EP1885649A2 (fr) Procede de fabrication d'une cathode emissive
FR2748847A1 (fr) Procede de fabrication d'une cathode froide a emission de champ
FR2736203A1 (fr) Dispositif d'affichage a emission de champ lateral et procede de fabrication de ce dernier
FR2747504A1 (fr) Dispositif a emission de champ et son procede de fabrication
EP0802559B1 (fr) Ecran plat de visualisation à source d'hydrogène
EP0943153A1 (fr) Ecran d'affichage comprenant une source d'electrons a micropointes, observable a travers le support des micropointes, et procede de fabrication de cette source
FR2700217A1 (fr) Procédé de réalisation sur silicium, de cathodes émissives à micropointes pour écran plat de petites dimensions, et produits obtenus.
FR2614133A1 (fr) Procede de production de contacts electriques a haut rendement avec du silicium amorphe n+
FR2756416A1 (fr) Enveloppe sous vide ayant une source d'electrons integree, et son procede de fabrication
WO2023006846A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique comportant une etape de realisation d'une couche mince conductrice de maniere conforme et continue par depot directif
JPH01192177A (ja) 受光素子の製造方法
FR2779243A1 (fr) Procede de realisation par photolithographie d'ouvertures auto-alignees sur une structure, en particulier pour ecran plat a micropointes

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE GB IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19900914

17Q First examination report despatched

Effective date: 19930802

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: THOMSON-CSF

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19931214