EP4000094A1 - Dispositif optoélectronique comportant des diodes électroluminescentes multicolores et son procédé de fabrication - Google Patents

Dispositif optoélectronique comportant des diodes électroluminescentes multicolores et son procédé de fabrication

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EP4000094A1
EP4000094A1 EP20753983.4A EP20753983A EP4000094A1 EP 4000094 A1 EP4000094 A1 EP 4000094A1 EP 20753983 A EP20753983 A EP 20753983A EP 4000094 A1 EP4000094 A1 EP 4000094A1
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EP
European Patent Office
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primary
semiconductor part
gallium
secondary active
doped semiconductor
Prior art date
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Pending
Application number
EP20753983.4A
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German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Gilet
Vishnuvarthan KUMARESAN
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Aledia
Original Assignee
Aledia
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Publication date
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    • H10H29/142—Two-dimensional arrangements, e.g. asymmetric LED layout

Definitions

  • TITLE Optoelectronic device comprising multicolored electroluminescent diodes and its manufacturing process
  • the present invention relates to an optoelectronic device comprising a substrate defining a support face, at least a first light emitting diode and at least a second light emitting diode formed on the support face, each of said first and second light emitting diodes having an elongated three-dimensional shape. along a longitudinal direction oriented transversely to the support face.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing an optoelectronic device as such.
  • a light-emitting diode is a semiconductor light-emitting unit formed by a stacked structure of an n-type doped semiconductor layer, an active layer made of at least one semiconductor material and a semiconductor layer p-type doped.
  • the light emitting diode structure can be basically a 3D structure with a core-shell architecture or an axial architecture.
  • the core-shell architecture is formed by an essentially vertical wire-type core made from a doped semiconductor having a first doping nature.
  • An active layer emitting the majority of the light is formed on at least part of the core.
  • An envelope made of one or a plurality of doped semiconductor (s) having a second type of doping partially or totally covers the active layer.
  • the active layer of a light emitting diode can be composed of a plurality of semiconductor sublayers having a different forbidden band, such as quantum barrier sublayers alternating with well sublayers. quantum.
  • the active layer of a light emitting diode is formed by a single structure or a plurality of structures of a group III nitride semiconductor formed on another group III nitride semiconductor.
  • Most active layers of light emitting diodes are based on an InGaN alloy material.
  • the composition ratio of indium or gallium in an lnxGa (lx) N compound of quantum well sublayers varies to order the wavelength of the light emitted.
  • an object of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the optoelectronic devices described above, in particular:
  • an optoelectronic device comprising a substrate delimiting a support face, at least one first light emitting diode and at least one second light emitting diode, each of said first and second light emitting diodes being formed on the support face and having a three-dimensional shape elongated along a longitudinal direction D oriented transversely to the support face, each first light emitting diode comprising:
  • first primary doped semiconductor part doped according to a first doping type and connected to the substrate, the first semiconductor part primary doped delimiting a first external lateral part extending at least laterally around the first primary doped semiconductor part,
  • first secondary active semiconductor part formed at least partially on a distal end of the first opposite primary doped semiconductor part, along the longitudinal direction D, at a proximal end formed on the support face
  • each second light emitting diode comprising:
  • a second primary doped semiconductor part doped according to the first doping type and connected to the substrate, the second primary doped semiconductor part delimiting a second external lateral part extending at least laterally around the second doped semiconductor part primary,
  • the secondary active semiconductor emits a second light composed of a second range of wavelengths, the first outer side portion of the first primary doped semiconductor portion being configured to allow at least a first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the first outer lateral part to the first secondary active semiconductor part during the formation of the first secondary active semiconductor part until the first secondary active semiconductor part reaches a first concentration atomic indium between 13% and 20%,
  • the second outer lateral part of the second primary doped semiconductor part being configured to allow at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the second outer lateral part to the second secondary active semiconductor part during the formation of the second secondary active semiconductor part until the second secondary active semiconductor part reaches a second atomic concentration of indium of between 20% and 40%.
  • the configuration of the first outer side portion consists of structuring its surface by means of plasma treatments or chemical reactions.
  • the first outer side portion of the first primary doped semiconductor portion is configured to allow the first indium or gallium-containing atomic species to diffuse from the first outer side portion to the first semi portion.
  • the first outer side portion is configured to have a first coefficient of adhesion, which represents the ratio of an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed to the first outer side portion and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving at the first outer side portion, and where the second outer side portion is configured to have a second coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion, which represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed on the second outer side part and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the second outer side part .
  • the first outer lateral portion comprises at least a first primary layer comprising a material different from the first primary doped semiconductor portion and exhibiting the first coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the first secondary active semiconductor part or towards the distal end, during its formation, on the first diffusion length L1.
  • the second outer lateral part comprises at least a second primary layer comprising a material different from the second primary doped semiconductor part and having the second coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the second secondary active semiconductor part or towards the distal end, during its formation, on the second diffusion length L2 .
  • the first outer lateral part further comprises a first secondary layer of the same nature as the second primary layer, the first primary layer 110a being formed on said first secondary layer.
  • the first primary layer is made at least from one SiOx alloy where 1 ⁇ x ⁇ 2
  • the second primary layer is made from at least one SizNy alloy where l ⁇ y £ 4 and l £ z ⁇ 3 .
  • the second atomic concentration of indium is between 20% and 27%.
  • the optoelectronic device comprising at least a third light emitting diode formed on the support face and having a three-dimensional shape elongated along the longitudinal direction D oriented transversely to the support face,
  • each third light emitting diode comprising:
  • a third primary doped semiconductor part doped according to the first doping type and connected to the substrate, the third primary doped semiconductor part delimiting a third external lateral part extending at least laterally around the third doped semiconductor part primary,
  • a third tertiary doped semiconductor part doped according to the second type of doping so that, when a voltage difference is applied between the third primary doped semiconductor part and the third tertiary doped semiconductor part, the third part
  • the secondary active semiconductor emits a third light composed of a third range of wavelengths, the third outer side portion of the third primary doped semiconductor portion being configured to allow at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third outer lateral semiconductor part to the third secondary active semiconductor part during the formation of the third secondary active semiconductor part until the third secondary active semiconductor part reaches a third concentration atomic indium between 27% and 40%.
  • the third outer side portion is configured to allow the first indium or gallium-containing atomic species to diffuse from the third outer side portion to the third secondary active semiconductor portion over a third length of. L3 diffusion different from the first diffusion length L1 and from the second diffusion length L2.
  • the third outer side portion is configured to have a third coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion and the second coefficient of adhesion, which represents the ratio of an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed on the third outer side part and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the third outer side part.
  • the third outer lateral part comprises at least a third primary layer comprising a material different from the first tertiary doped semiconductor part and having the third coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third outer lateral part to the third secondary active semiconductor part over the third diffusion length L3.
  • the third outer side portion further comprises a third secondary layer of the same nature as the first primary layer, the third primary layer being formed on said third secondary layer.
  • the third outer side portion further comprises a third tertiary layer of the same nature as the second primary layer, the third primary layer being formed on the third tertiary layer.
  • the third primer layer is made at least from a TiOmNn alloy with 0 ⁇ m £ 2 and 0 ⁇ n ⁇ 1.
  • At least one layer of the group comprising the first primary layer, the second primary layer and the third primary layer is made of an amorphous material.
  • At least one layer of the group comprising the first primary layer, the second primary layer and the third primary layer extends at least between two adjacent light emitting diodes of the group comprising the first light emitting diodes, the second light emitting diodes, and the third light emitting diodes in a plane generally parallel to the support face.
  • This goal can be obtained by implementing a method of manufacturing an optoelectronic device comprising a substrate delimiting a face of support, at least a first light emitting diode and at least a second light emitting diode, each of the first and second light emitting diodes being formed on the support face and having a three-dimensional shape elongated along a longitudinal direction D oriented transversely to the face of support, the method comprising the following steps:
  • first primary doped semiconductor part of each first light-emitting diode doped according to a first doping type and connected to the substrate, the first primary doped semiconductor part delimiting a first external lateral part extending at least laterally around the first primary doped semiconductor portion, the first outer side portion being configured to allow at least a first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the first outer side portion to a first semiconductor portion.
  • secondary active conductor or at the distal end during the formation of the first secondary active semiconductor part
  • the formation using at least the first atomic species containing indium or gallium diffusing on the first outer lateral part, of the first secondary active semiconductor part at least partially on a distal end of the first semi-part -conductor doped primary opposite, along the longitudinal direction D, at a proximal end formed on the support face, the first secondary active semiconductor part comprising, at the end of step c), a first atomic concentration in indium between 13% and 20%, d) the formation, using at least the first atomic species containing indium or gallium diffusing on the second external lateral part, of the second secondary active semiconductor part at least partially on a distal end of the second opposed primary doped semiconductor portion, along the longitudinal direction D, at a proximal end formed on the supp face ort, the second secondary active semiconductor part comprising, at the end of step d), a second atomic concentration of indium of between 20% and 40%, e) forming a first tertiary doped semiconductor part doped according to a second doping type such
  • Step c) and step d) are carried out at least partially during the same period.
  • the first outer side portion is configured to allow the first indium or gallium-containing atomic species to diffuse from the first outer side portion to the first secondary active semiconductor portion over a first diffusion length L1 and where the second outer side portion of the second primary doped semiconductor portion is configured to allow the first indium or gallium-containing atomic species to diffuse from the second outer side portion to the second secondary active semiconductor portion over a second length of diffusion L2 different from the first diffusion length L1.
  • the first outer side portion is configured to have a first coefficient of adhesion, which represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed on the first outer side portion and a total amount of the first.
  • atomic species containing indium or gallium arriving on the first outer lateral part and where the second outer lateral part is configured to have a second coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion, which represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed on the second outer side part and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the second outer side part.
  • the second atomic concentration of indium is between 20% and
  • the optoelectronic device comprising at least a third light emitting diode formed on the support face and having an elongated three-dimensional shape along the longitudinal direction D oriented transversely to the support face, the method comprising the following additional steps:
  • a third primary doped semiconductor part of each third light-emitting diode doped according to the first doping type and connected to the substrate the third primary doped semiconductor part delimiting a third external lateral part extending at least laterally around the third primary doped semiconductor portion, the third outer lateral portion of the third primary doped semiconductor portion being configured to allow at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third lateral part external to a third secondary active semiconductor part or at the distal end during the formation of the third secondary active semiconductor part,
  • Step h) is carried out at least partially during the same period as step c) and step d).
  • the third outer side portion is configured to allow the first indium or gallium-containing atomic species to diffuse from the third outer side portion to the third secondary active semiconductor portion over a third diffusion length L3 different from the first diffusion length L1 and the second diffusion length L2.
  • the third outer lateral portion is configured to have a third coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion and the second coefficient of adhesion, which represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed on the third outer side part and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the third external lateral part.
  • the method comprises at least one of the following additional steps:
  • step a1) is carried out after step a
  • step b1) is carried out after step b
  • step g1) is carried out after step g).
  • FIG. 1 illustrates a schematic cross section of a first light-emitting diode and a second light-emitting diode according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section of a first light emitting diode and of a second light emitting diode according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic cross section of a first light-emitting diode and of a second light-emitting diode according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic cross section of a first light emitting diode and of a second light emitting diode according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 5 shows a schematic cross section of a first light emitting diode and a second light emitting diode and a third light emitting diode according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 6 shows schematic cross sections of a first light emitting diode and of a second light emitting diode and of a third light emitting diode according to an embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 7 shows schematic cross-sections of two first adjacent light emitting diodes and two second adjacent light emitting diodes and two third adjacent light emitting diodes according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 8 shows schematic cross sections of a first light emitting diode and a second light emitting diode and a third light emitting diode according to one embodiment of an optoelectronic device of the invention.
  • FIG. 9 represents different steps of a method of manufacturing an optoelectronic device according to one embodiment of the invention.
  • the terms “essentially”, “approximately” and “of the order of” mean “up to 10%, preferably up to 5%”.
  • the different embodiments described are not exclusive to each other and can be combined together.
  • the present application relates in particular to optoelectronic devices having light emitting diodes with a three-dimensional structure comprising three-dimensional elements, for example micro-wires, nanowires, or semiconductor elements in the form of tapered or tapered wire.
  • the present application relates in particular to an optoelectronic device 10 as illustrated in FIG. 1.
  • the optoelectronic device 10 comprises a substrate 101 defining a support face 101a.
  • the optoelectronic device 10 also includes at least a first light emitting diode 110 and at least a second light emitting diode 210.
  • Each of said first and second light emitting diodes 110, 210 is formed on the support face 101a and has a three-dimensional shape elongated along it. a longitudinal direction D oriented transversely to the support face 101a.
  • the terms “formed on” mean “directly formed on” or “formed indirectly with the interposition of at least one layer”.
  • embodiments are particularly described for light emitting diodes having a three-dimensional shape comprising microwires or nanowires.
  • such embodiments can be implemented for three-dimensional light emitting diodes other than microwires or nanowires, for example conical or pyramidal three-dimensional light emitting diodes.
  • Three-dimensional shaped light emitting diodes have an elongated shape along the preferred direction called the longitudinal direction D.
  • a second dimension, called the small dimension of the light emitting diode extends transversely to the longitudinal direction D and represents a diameter of the light emitting diode .
  • the dimension along the longitudinal direction D is in the range of 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 nm to 2.5 ⁇ m, and is greater than or equal to 1 times, preferably greater than or equal to 5 times , and more preferably greater than or equal to 10 times the largest small dimension.
  • the small dimensions may be less than or equal to about 1 ⁇ m, preferably in the range of 70 nm to 1 ⁇ m, more preferably of 100 nm to 800 nm.
  • the height of each three-dimensional light emitting diode along the longitudinal dimension D may be greater than or equal to 500 nm, preferably in the range of 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • Each first light-emitting diode 110 comprises a first primary doped semiconductor part 110a doped according to a first doping type, chosen between a P type and an N doping type, and connected to the substrate 101.
  • the term “connected” is understood to mean equivalent, “electrically connected” or “connected in isolation by physical contact” and / or “directly or indirectly connected”.
  • the first primary doped semiconductor part 110a is formed at least partially from minus a semiconductor material such as silicon, germanium, silicon carbide, a III-V compound such as III-N compounds, a II-VI compound or a combination of these compounds.
  • Group III elements include gallium (Ga), indium (In) or aluminum (Al).
  • III-N compounds are GaN, AIN, InN, InGaN, AIGaN or AlInGaN.
  • Other elements of group V can also be used, for example phosphorus or arsenic. Generally the elements in compound III-V can be combined with different mole fractions.
  • group II elements include an element of group MA, in particular beryllium (Be) and magnesium (Mg) and elements of group MB, in particular zinc (Zn) and cadmium (Cd).
  • elements of group VI include elements of group VIA, in particular oxygen (O) and tellurium (Te).
  • Examples of compounds II-VI are ZnO, ZnMgO, CdZnO or CdZn-MgO.
  • the dopant can be selected from the group comprising a dopant of group II type P, for example, magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd) or mercury (Hg), a group IV type P dopant, e.g. carbon (C) and a group IV dopant type N, e.g. silicon (Si), germanium (Ge), selenium (Se) , sulfur (S), terbium (Tb) or tin (Sn).
  • group II type P for example, magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd) or mercury (Hg)
  • a group IV type P dopant e.g. carbon (C)
  • a group IV dopant type N e.g. silicon (Si), germanium (Ge), selenium (Se) , sulfur (S), terbium (Tb) or tin (Sn).
  • the first primary doped semiconductor part 110a delimits a first external lateral part 110b extending at least laterally around the first primary doped semiconductor part 110a.
  • the outer side portions 110b refer to the side surfaces substantially parallel to the longitudinal direction D.
  • the outer side portions 110b refer to the outer layers or surfaces having a normal vector substantially perpendicular to the longitudinal direction D.
  • the outer side parts refer to the outer surfaces connecting the perimeter of the base of the light emitting diode to the top.
  • Each first light emitting diode 110 also includes a first secondary active semiconductor portion 110c formed at least partially on a distal end HOd of the first primary doped semiconductor portion 110a opposite, along the longitudinal direction D, to a proximal end formed on the support face 101a.
  • the first secondary active semiconductor part 110c can comprise means for confining the carriers of electric charges such as a quantum well and / or quantum barriers.
  • the first secondary active semiconductor part 110c can be essentially produced, at the end of its formation, based on a compound II-VI or a compound III-V but preferably from an III-V alloy and more particularly produced from an IIWGa (IW) N alloy, where w is less than or equal to 1.
  • the atomic concentration of indium in the first secondary active semiconductor part 110c is therefore related to the concentration of gallium in the alloy during and at the end of the formation of the lnwGa (lw) N alloy.
  • the first secondary active semiconductor part 110c can be formed using incoming atomic species based on indium and / or gallium such as trimethylindium (TMIn) as the source of indium and / or triethylgallium gas (TEGa) or trimethylgallium (TMGa) as gallium sources or by direct heating of metal sources / ingots using effusion cells.
  • TMIn trimethylindium
  • TMGa triethylgallium gas
  • TMGa trimethylgallium
  • Indium atoms adsorb and desorb at a surface of the first secondary active semiconductor part 110c, 110a, 110b, HOd and are incorporated at a certain rate into the first secondary active semiconductor part 110c to form the lnwGa (lw) N alloy.
  • the atomic concentration of indium and / or gallium changes during the formation of the first secondary active semiconductor part 110c depending on many parameters, such as the amount of indium atoms available at the surface of the first part. secondary active semiconductor 110c and / or the temperature and / or the amount of surrounding gallium atoms available at the surface of the first secondary active semiconductor part 110c.
  • the amount of indium atom species available at the surface of the first secondary active semiconductor part 110c depends mostly on the indium atomic species diffusing from the first outer lateral part 110b of the first part primary doped semiconductor 110a.
  • the first outer side portion 110b of the first primary doped semiconductor portion 110a is configured to allow at least a first atomic species containing indium or gallium, from sources of indium or gallium, to diffuse from the first outer lateral part 110b to the first secondary active semiconductor part 110c during the formation of the first semi part secondary active conductor 110c until the first secondary active semiconductor part 110c reaches a first atomic concentration of indium of between 13% and 20%.
  • Such a configuration of the first outer side portion 110b is advantageous for accurately controlling the atomic concentration of indium in the first secondary active semiconductor portion 110c during its formation. Controlling the amount of the indium atomic species diffusing from the first outer side portion 110b is advantageous for controlling the atomic concentration of indium in the first secondary active semiconductor portion 110c during its formation.
  • the target atomic concentration of indium during formation of the first secondary active semiconductor part 110c is between 13% and 20%, therefore the amount of indium diffusing from the first outer lateral part 110b must be kept quite low.
  • the configuration of the first outer lateral portion 110b consists in structuring its surface by means of plasma treatments or chemical reactions.
  • the configuration of the first outer side portion 110b consists of forming the suitable material with which the first outer side portion 110b is made. This material will allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the first outer lateral part 110b to the first secondary active semiconductor part 110c over a first diffusion length L1.
  • the first diffusion length L1 can be between 5 nm and 5 ⁇ m in order to keep the diffusion length L1 relatively limited in order to limit the amount of indium atomic species which diffuses from the first outer lateral part 110b to the first. secondary active semiconductor part 110c.
  • the atomic concentration of indium in the first secondary active semiconductor part 110c must be maintained between 13% and 20%, therefore it is advantageous to have a limited diffusion length L1 to prevent atomic species of indium, which are located at a further distance than the diffusion length L1, from reaching the first secondary active semiconductor portion 110c, thereby limiting the amount of indium available during the formation of the first secondary active semiconductor portion 110c.
  • the configuration of the first outer side part 110b consists of forming the material, with which the first outer side part 110b is made, so that the material has a first coefficient of adhesion.
  • the first coefficient of adhesion represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium adsorbed on the first outer side portion 110b and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the first external lateral part 110b.
  • the first coefficient of adhesion is between 0 and 1, but, preferably, kept rather low so that the quantity of the first atomic species containing indium which adsorbs on the first external lateral part 110b and then diffuses towards the first secondary active semiconductor part 110c, leads to an atomic concentration of indium maintained in a low ratio between 13 and 20%.
  • the first outer lateral part 110b comprises at least a first primary layer 110a comprising a material different from the first primary doped semiconductor part 110a.
  • the first primary layer llOba has the first coefficient of adhesion or allows at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the first secondary active semiconductor part 110c, during its formation, over the first length of diffusion Ll.
  • This architecture is advantageous because different light emitting diodes of three-dimensional shape of the optoelectronic device 10 can contain different primary layers made of different materials and then different diffusion lengths or different adhesion coefficients can be obtained. So, this leads to different atomic concentrations of indium or gallium in the different respective active semiconductor parts of the light emitting diodes.
  • the first primary layer 11Oba is made at least from an SiOx alloy where 1 ⁇ x ⁇ 2.
  • Each first light-emitting diode 110 also comprises a first tertiary doped semiconductor part 110th doped according to a second doping type so that when a voltage difference is applied between the first primary doped semiconductor part 110a and the first semi-conductor part 110a.
  • the first secondary active semiconductor part 110c emits a first light composed of a first range of wavelengths.
  • the atomic concentration of indium and therefore the concentration of gallium, which are linked by the composition of the InwGal-wN alloy, define the first range of wavelengths. Since the first atomic concentration of indium is between 13% and 20%, it implies a range of the first emitted wavelength of between 430 and 490 nm which is in the blue color range.
  • the second light-emitting diode 210 comprises a second primary doped semiconductor part 210a doped according to the first doping type and connected to the substrate 101.
  • the second primary doped semiconductor part 210a is formed, in one example, with the same composition of material. and generally with the same dimensions as the first primary doped semiconductor part 110a of the first light emitting diode 110.
  • the second primary doped semiconductor part 210a delimits a second external lateral part 210b which extends at least laterally around the second primary doped semiconductor part 210a.
  • the optoelectronic device 10 also comprises a second secondary active semiconductor part 210c formed at least partially on a distal end 210d of the second primary doped semiconductor part 210a. opposite, along the longitudinal direction D, to a proximal end formed on the support face 101a.
  • the second secondary active semiconductor part 210c is, in one example, made of a base material lnpGa (lp) N similar to the first secondary active semiconductor part 110c but with an atomic concentration of indium and / or gallium different, i.e. p is different from w and preferably p> w.
  • the second outer lateral part 210b of the second primary doped semiconductor part 210a is configured to allow, according to the same mechanisms as those explained for the first light emitting diode 110, at least the first atomic species containing indium or gallium. diffusing from the second outer lateral part 210b to the second secondary active semiconductor part 210c during the formation of the second secondary active semiconductor part 210c until the second secondary active semiconductor part 210c reaches a second concentration atomic indium between 20% and 40%.
  • the term “between 20% and 40%” means “strictly greater than 20% and less than or equal to 40%”.
  • Such a configuration of the second outer lateral part 210b is advantageous for precisely controlling the atomic concentration of indium in the first secondary active semiconductor part 210c during its formation. Controlling the amount of the indium atomic species diffusing from the second outer side portion 210b is advantageous for controlling the atomic concentration of indium in the second secondary active semiconductor portion 210c during its formation.
  • the target indium atomic concentration during the formation of the second secondary active semiconductor part 210c is between 20% and 40%, therefore the amount of indium diffusing from the second outer lateral part 210b should be kept greater than that of the case. of the first light-emitting diode.
  • the configuration of the second outer lateral part 210b consists in structuring its surface by means of plasma treatments or chemical reactions. The rougher the second outer lateral part 210b or with relief, the lower the quantity of indium species that can diffuse from the second outer lateral part 210b to participate in the formation of the second secondary active semiconductor part 210c.
  • the configuration of the second outer side part 210b consists of forming the right material with which the second outer side part 210b is made. This material will allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the second outer lateral part 210b to the second secondary active semiconductor part 210c over a second length of diffusion L2 different from the first diffusion length L1.
  • the second diffusion length L2 is preferably greater than the first diffusion length L1.
  • the second diffusion length L2 can be between 10 nm and 30 ⁇ m in order to keep the diffusion length L2 relatively high in order to improve the amount of indium atomic species which diffuses from the second outer side part 210b to the second secondary active semiconductor part 210c.
  • the atomic concentration of indium in the second secondary active semiconductor part 210c must be maintained between 20% and 40%, so it is advantageous to have a diffusion length L2 greater than the first diffusion length to allow first atomic species of indium or gallium, which are located at a further distance than the diffusion length L2, to reach the second secondary active semiconductor part 210c, thus increasing the amount of indium available during the formation of the second secondary active semiconductor part 210c.
  • the configuration of the second outer side part 210b consists of forming the material with which the second outer side part 210b is made, so that the material has a second coefficient of adhesion.
  • the second coefficient of adhesion represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium, from the sources of indium or gallium, adsorbed on the second outer side part 210b and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the second outer lateral part 210b.
  • the second coefficient of adhesion is between 0 and 1 but is different from the first coefficient of adhesion.
  • the second coefficient of adhesion is preferably kept higher than the first coefficient of adhesion so that the quantity of the first atomic species containing indium which is adsorbed on the second external lateral part 210b and then diffuses towards the second part secondary active semiconductor 210c, leads to an atomic concentration of indium maintained in a higher ratio of between 20 and 40%.
  • the second outer lateral part 210b comprises at least a second primary layer 210ba comprising a material different from the second primary doped semiconductor part 210a.
  • the second primary layer 210ba can have the second coefficient of adhesion or allow at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the second secondary active semiconductor part 210c, during its formation, on the second. diffusion length L2.
  • the second primary layer 210ba is made at least from a SizNy alloy where 1 ⁇ y ⁇ 4 and 1 ⁇ z ⁇ 3. In another example, the second primary layer 210ba is made at least from a TiOmNn alloy with 0 ⁇ m £ 2 and 0 ⁇ n ⁇ 1.
  • first and second light emitting diodes of three dimensional shape of the optoelectronic device 10 can contain different primary layers made of different materials and then different diffusion lengths or different adhesion coefficients can be obtained. Therefore, this leads to different atomic concentrations of indium or gallium in the respective different active semiconductor parts of the first and second light emitting diodes during their formation. This can therefore lead to the generation of different colors from different light emitting diodes potentially having the same dimensions.
  • the optoelectronic device 10 also comprises a second tertiary doped semiconductor part 210e doped according to the second type of doping so that, when a voltage difference is applied between the second primary doped semiconductor part 210a and the second semiconductor part 210a and the second semiconductor part.
  • Tertiary doped conductor 210e the second secondary active semiconductor part 210c emits a second light composed of a second range of wavelengths.
  • the second atomic concentration of indium being between 20% and 40%, it implies a range of the second emitted wavelength of between 490 and 750 nm which is in the green-red color range.
  • the optoelectronic device 10 comprises at least one first light emitting diode 110 and at least one second light emitting diode 210 as described above.
  • the first outer lateral portion 110b of the first primary doped semiconductor portion 110a of at least a first light emitting diode 110 of the optoelectronic device 10 is configured to allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the first outer side portion 110b to the first secondary active semiconductor portion 110c or to the distal end HOd prior to the formation of the first secondary active semiconductor portion 110c on the first diffusion length L1.
  • the second outer lateral portion 210b of the second primary doped semiconductor portion 210a of at least a second light emitting diode 210 of the optoelectronic device 10 is configured to allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the second outer lateral part 210b to the second part secondary active semiconductor 210c or at the distal end 210d on the second diffusion length L2 different from the first diffusion length L1.
  • the first outer side portion 110b is configured to have the first coefficient of adhesion
  • the second outer side portion 210b is configured to have the second coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion.
  • the first external lateral part 110b, of at least a first light-emitting diode 110 comprises at least a first primary layer 11Oba comprising a material different from the first primary doped semiconductor part. 110a and having the first coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the first secondary active semiconductor part 110c or towards the distal end HOd, during its formation, on the first diffusion length L1.
  • the second outer lateral part 210b, of at least a second light-emitting diode 210 comprises at least a second primary layer 210ba comprising a material different from the second primary doped semiconductor part 210a and having the second coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the second secondary active semiconductor part 210c or towards the distal end 210d, during its formation, over the second length of L2 diffusion.
  • At least a first light-emitting diode comprises at least a first primary layer 11Oba comprising a material different from the first primary doped semiconductor part 110a and having the first coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the first secondary active semiconductor part 110c, during its formation, on the first diffusion length L1
  • at least one second light emitting diode 210 comprises at least one second primary layer 210ba comprising a material different from the second primary doped semiconductor part 210a and having the second coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse towards the second secondary active semiconductor part 210c, during its formation, or 210d (before the formatting of the second secondary active semiconductor part 210c) on the second diffusion length L2.
  • the first external lateral part 110b, of at least a first light-emitting diode further comprises a first secondary layer HObb of the same nature as the second primary layer 210ba of at least one second light-emitting diode, the first primary layer 11Oba being formed on said first secondary layer HObb.
  • the terms “formed on”, “formed directly on” or “formed indirectly with the interposition of at least one layer” are understood.
  • the first primary layer 11Oba contains at least one SiOx alloy where 1 ⁇ x ⁇ 2 and the second primary layer 210ba contains at least one SizNy alloy where l £ y £ 4 and l ⁇ z ⁇ 3.
  • the first primary layer 11Oba contains at least one SiOx alloy where 1 ⁇ x ⁇ 2 and the second primary layer 210ba contains at least one TiOmNn alloy with 0 ⁇ m ⁇ 2 and 0 ⁇ n £ 1.
  • This embodiment is advantageous because at least two light emitting diodes emitting different colors can be obtained in the same optoelectronic device by simply adding an additional layer on a light emitting diode.
  • the manufacturing cost is therefore kept low compared to another manufacturing process for obtaining multi-colored electroluminescent devices.
  • the second atomic indium concentration of at least a second secondary active semiconductor part 210c is between 20% and 27%.
  • the second indium atomic concentration between 20% and 27% implies a wavelength generation between 490nm and 550nm which corresponds to a green color emission for the second light emitting diode 210 in the following embodiments.
  • the second diffusion length L2 is reduced compared to the previous embodiment so that the amount of the first atomic species containing indium or gallium diffusing from the second outer side part 210b to the second secondary active semiconductor part 210c is limited to provide a second atomic concentration of indium in the second secondary active semiconductor part 210c of between 20% and 27%.
  • the optoelectronic device 10 comprises at least a third light emitting diode 310 formed on the support face 101a and having a three-dimensional shape elongated along the longitudinal direction D oriented transversely to the face of support 101a, each third light emitting diode 310 comprising:
  • a third active secondary semiconductor part 310c formed at least partially on a distal end 310d of the third doped primary semiconductor part 310a opposite, along the longitudinal direction D, at a proximal end formed on the support face 101a ,
  • a third tertiary doped semiconductor part 310e doped according to the second type of doping so that, when a voltage difference is applied between the third primary doped semiconductor part 310a and the third tertiary doped semiconductor part 310e, the third secondary active semiconductor part 310c emits a third light composed of a third wavelength range
  • the third outer side portion 310b of the third primary doped semiconductor portion 310a being configured to allow at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third outer side portion 310b to the third semiconductor portion.
  • secondary active conductor 310c during the formation of the third secondary active semiconductor part 310c until the third secondary active semiconductor part 310c reaches a third atomic concentration of indium of between 27% and 40%.
  • the term “between 27% and 40%” means “strictly greater than 27% and less than or equal to 40%”.
  • the first tertiary doped semiconductor part 310a is, in one example, of shape and composition and / or of dimensions similar to that (s) of a first primary doped semiconductor part 110a and / or of a second primary doped semiconductor part 210a.
  • the third tertiary doped semiconductor part 310e is of a nature and / or dimensions similar to that (s) of the third primary doped semiconductor part 110e and / or of the third semiconductor part. 210th secondary doped conductor.
  • the third secondary active semiconductor part 310c is, in one example, made of a base material lntGa (lt) N 0 ⁇ t ⁇ 1 similar to the first secondary active semiconductor part 110c, but with an atomic concentration of different indium and / or gallium, i.e., t is different from w or p and preferably t> p> w.
  • the third atomic indium concentration of the third secondary active semiconductor part 310c of between 27% and 40% implies a generation of wavelength between 550 nm and 750 nm which corresponds to a generation of red color.
  • the third outer side portion 310b is configured to allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third outer side portion 310b to the third secondary active semiconductor portion 310c over a third length. of diffusion L3 different from the first diffusion length L1 and from the second diffusion length L2.
  • the third diffusion length L3 is preferably greater than the first diffusion length L1 and the second diffusion length L2.
  • the third diffusion length L3 can be between 10 nm and 50 ⁇ m in order to keep the diffusion length L3 greater than the second diffusion length L2.
  • it is also advantageous that the third length of diffusion L3 is greater than the first diffusion length L1 and the second diffusion length L2.
  • the atomic concentration of indium in the third secondary active semiconductor part 310c must be maintained between 27% and 40%, therefore it is advantageous to have a diffusion length L3 greater than the second diffusion length L2 to allow to the first atomic species of indium or gallium, which are located at a distance farther than the diffusion length L3, to reach the third secondary active semiconductor part 310c or the distal end 310d, thus increasing the amount of d indium available during the formation of the third secondary active semiconductor part 310c.
  • the configuration of the third outer side part 310b consists of forming the material, with which the third outer side part 310b is made, so that the material has a third coefficient of adhesion.
  • the third coefficient of adhesion represents the ratio between an amount of the first atomic species containing indium or gallium, from sources of indium or gallium, adsorbed on the third outer side part 310b and a total amount of the first atomic species containing indium or gallium arriving on the third outer lateral part 310b.
  • the third coefficient of adhesion is between 0 and 1 but is different from the first coefficient of adhesion and from the second coefficient of adhesion.
  • the third coefficient of adhesion is preferably kept greater than the first and second coefficients of adhesion so that the quantity of the first atomic species containing indium which is adsorbed on the third outer lateral part 310b, and is then diffuses to the third secondary active semiconductor part 310c, resulting in an atomic concentration of indium maintained in a higher ratio of between 27 and 40%.
  • the third outer lateral part 310b comprises at least a third primary layer 310ba comprising a material different from the first tertiary doped semiconductor part 310a and having the third coefficient of adhesion or allowing at least the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third outer lateral part 310b to the third secondary active semiconductor part 310c on the third diffusion length L3.
  • the third outer lateral part 310b further comprises a third secondary layer 310bb of the same nature as the first primary layer 110ba, the third primary layer 310ba being formed on said third secondary layer 310bb.
  • the third outer lateral part 310b further comprises a third tertiary layer 310bc of the same nature as the second primary layer 210ba, the third primary layer 310ba being formed on the third tertiary layer 310bc.
  • At least a second light emitting diode 210 comprises the second primary layer 210ba and at least a first light emitting diode 110 comprises a first secondary layer HObb of the same nature as the second primary layer 210ba, the first layer primary llOba being formed on said first secondary layer HObb.
  • This example is advantageous because it makes it possible to provide at least three different light-emitting diodes emitting three different colors but having generally the same dimensions and on the same substrate without any mechanical or transfer step.
  • the third primary layer 310ba is made at least from a TiOmNn alloy with 0 ⁇ m £ 2 and 0 £ n ⁇ 1.
  • At least one layer of the first primary layer 110ba and / or the second primary layer 210ba and / or the third primary layer 310ba is made of an amorphous material.
  • At least the first primary layer 110ba and / or the second primary layer 210ba and / or the third primary layer 310ba extend / extend at least between two adjacent light-emitting diodes of the group comprising the first light-emitting diodes 110, the second light-emitting diodes 210 and the third light-emitting diodes 310 in a plane generally parallel to the support face 101a.
  • This example is advantageous for ensuring at the same time an electrical insulation between the light-emitting diodes.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an optoelectronic device 10 where the optoelectronic device 10 comprises a substrate 101 defining a support face 101a, at least one first light emitting diode 110 and at least one second light emitting diode 210, each first and second light emitting diodes 110, 210 being formed on the support face 101a and having an elongated three-dimensional shape along a longitudinal direction D oriented transversely to the support face 101a, the method comprising the following steps:
  • first primary doped semiconductor part 110a of each first light-emitting diode 110 doped according to a first doping type and connected to the substrate 101 the first primary doped semiconductor part 110a delimiting a first external lateral part 110b extending at least laterally around the first primary doped semiconductor portion 110a, the first outer lateral portion 110b being configured to allow at least a first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the first lateral portion external 110b to a first secondary active semiconductor part 110c or to the distal end HOd during the formation of the first secondary active semiconductor part 110c,
  • the first secondary active semiconductor part 110c forming, using at least the first atomic species containing indium or gallium diffusing on the first outer lateral part 110b, of the first secondary active semiconductor part 110c at least partially on a distal end HOd of the first semiconductor part doped primary 110a opposite, along the longitudinal direction D, to a proximal end formed on the support face 101a, the first secondary active semiconductor portion 110c comprising, at the end of step c, a first atomic concentration of indium between 13% and 20%,
  • step d) forming, using at least the first atomic species containing indium or gallium diffusing on the second outer lateral part 210b, of the second secondary active semiconductor part 210c at least partially on a distal end 210d of the second primary doped semiconductor part 210a opposite, along the longitudinal direction D, to a proximal end formed on the support face 101a, the second secondary active semiconductor part 210c comprising, at the end of step d, a second atomic concentration of indium of between 20% and 40%,
  • step c) and step d) are carried out at least partially during the same period. This is advantageous for reducing the cost of manufacture.
  • the first outer side portion 110b is configured to allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the first outer side portion 110b to the first secondary active semiconductor portion 110c. over a first diffusion length L1.
  • the second outer side portion 210b of the second primary doped semiconductor portion 210a is configured to allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the second outer side portion 210b to the second secondary active semiconductor part 210c on a second diffusion length L2 different from the first diffusion length L1.
  • the first outer side portion 110b is configured to have the first coefficient of adhesion
  • the second outer side portion 210b is configured to have the second coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion. .
  • the second atomic concentration of indium is between 20% and 27%.
  • the optoelectronic device 10 comprises at least a third light emitting diode 310 formed on the support face 101a and having an elongated three-dimensional shape along the longitudinal direction D oriented transversely to the support face 101a, the method comprising the following additional steps:
  • step h) forming, using at least the first atomic species containing indium or gallium diffusing on the third outer lateral part 310b, of the third secondary active semiconductor part 310c at least partially on a distal end 310d of the third primary doped semiconductor part 310a opposite, along the longitudinal direction D, to a proximal end formed on the support face 101a, the third secondary active semiconductor part 310c comprising, at the end of step h) , a third atomic concentration of indium of between 27% and 40%,
  • step h) is carried out at least partially during the same period as step c) and step d). This is advantageous for reducing manufacturing costs.
  • the third outer side portion 310b is configured to allow the first atomic species containing indium or gallium to diffuse from the third outer side portion 310b to the third secondary active semiconductor portion 310c over a third length. of diffusion L3 different from the first diffusion length L1 and from the second diffusion length L2.
  • the third outer lateral portion 310b is configured to have a third coefficient of adhesion different from the first coefficient of adhesion and from the second coefficient of adhesion.
  • the method comprises at least one of the following additional steps:
  • step a1) is carried out after step a
  • step b1) is carried out after step b)
  • step g1) is carried out after step g).
  • two successive steps of the process can be separated by one or more intermediate step (s) consisting of protecting with a resin one or more light-emitting diode (s) from the reception of the material. designated as one of the neighboring light emitting diodes.
  • Other intermediate steps consist in removing the protective resin.
  • This method is advantageous because it shows how to obtain at least three different types of light emitting diodes, each emitting a color. different and having generally the same dimensions, on the same substrate and with common technologies.

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Abstract

Dispositif optoélectronique (10) comprenant un substrat (101), au moins une première diode électroluminescente (110) et au moins une deuxième diode électroluminescente (210), chaque première diode électroluminescente (110) comprenant une première partie semi-conductrice dopée primaire (110a), une première partie semi-conductrice active secondaire (110c), une première partie semi-conductrice dopée tertiaire (110e), chaque deuxième diode électroluminescente (210) comprenant une deuxième partie semi- conductrice dopée primaire (210a), une deuxième partie semi- conductrice active secondaire (210c), une deuxième partie semi- conductrice dopée tertiaire (210e), une première partie latérale externe (110b) étant configurée pour permettre à la première espèce atomique de diffuser jusqu'à ce que la première partie semi- conductrice active secondaire (110c) atteigne une concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%, une deuxième partie latérale externe (210b) étant configurée pour permettre à la première espèce atomique de diffuser jusqu'à ce que la deuxième partie semi- conductrice active secondaire (210c) atteigne une concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%.

Description

DESCRIPTION
TITRE: Dispositif optoélectronique comportant des diodes électroluminescentes multicolores et son procédé de fabrication
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte à un dispositif optoélectronique comprenant un substrat délimitant une face de support, au moins une première diode électroluminescente et au moins une deuxième diode électroluminescente formées sur la face de support, chacune desdites première et deuxième diodes électroluminescentes ayant une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale orientée transversalement à la face de support.
La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique en tant que tel.
ETAT DE L'ART ANTERIEUR
Une diode électroluminescente est une unité électroluminescente à semi- conducteur formée par une structure empilée d'une couche semi-conductrice dopée de type n, d'une couche active réalisée en au moins un matériau semi-conducteur et d'une couche semi-conductrice dopée de type p.
La structure de diode électroluminescente peut être essentiellement une structure 3D avec une architecture noyau-enveloppe ou une architecture axiale. L'architecture noyau-enveloppe est formée par un noyau de type fil essentiellement vertical réalisé en un semi-conducteur dopé ayant une première nature de dopage. Une couche active émettant la majorité de la lumière est formée sur au moins une partie du noyau. Une enveloppe réalisée en un ou une pluralité de semi-conducteur(s) dopé(s) ayant une deuxième nature de dopage couvre partiellement ou totalement la couche active.
Il est connu que la couche active d'une diode électroluminescente peut être composée d'une pluralité de sous-couches semi-conductrices ayant une bande interdite différente, telles que des sous-couches de barrières quantiques en alternance avec des sous-couches de puits quantiques. Par exemple, la couche active d'une diode électroluminescente est formée par une seule structure ou une pluralité de structures d'un semi-conducteur au nitrure du groupe III formé sur un autre semi-conducteur au nitrure du groupe III. La plupart des couches actives de diodes électroluminescentes sont à base d'un matériau en alliage InGaN. En général, afin d'accorder les longueurs d'onde dans une diode électroluminescente à base d'indium, le rapport de composition d'indium ou de gallium dans un composé lnxGa(l-x)N de sous-couches de puits quantiques varie pour commander la longueur d'onde de la lumière émise. Néanmoins, il est difficile d'atteindre la quantité ciblée d'indium ou de gallium car elle peut varier selon de nombreux paramètres tels que le diamètre de la diode électroluminescente. Par conséquent, différentes diodes électroluminescentes avec différents diamètres ayant subies une croissance dans les mêmes conditions de croissance auront une quantité différente d'indium incorporée dans la couche active, conduisant à la génération de longueurs d'onde parasites. De plus, les coûts de fabrication peuvent donc être élevés pour obtenir une diode électroluminescente multicolore offrant une haute qualité d'émission car plusieurs étapes de croissance seront nécessaires.
EXPOSE DE L'INVENTION
Ainsi, un objet de l'invention est de surmonter au moins l'un des inconvénients des dispositifs optoélectroniques décrits précédemment, en particulier :
proposer un dispositif optoélectronique avec des diodes électroluminescentes ayant essentiellement les mêmes diamètres et émettant différentes longueurs d'onde,
- commander avec précision la quantité d'indium obtenue dans les couches actives des diodes électroluminescentes,
- proposer un procédé pour obtenir un dispositif optoélectronique ayant des diodes électroluminescentes avec essentiellement les mêmes diamètres et émettant différentes longueurs d'onde,
- réduire les coûts de fabrication des diodes électroluminescentes multicolores d'un dispositif optoélectronique.
Ce but peut être atteint en mettant en œuvre un dispositif optoélectronique comprenant un substrat délimitant une face de support, au moins une première diode électroluminescente et au moins une deuxième diode électroluminescente, chacune desdites première et deuxième diodes électroluminescentes étant formée sur la face de support et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support, chaque première diode électroluminescente comprenant :
- une première partie semi-conductrice dopée primaire dopée selon un premier type de dopage et reliée au substrat, la première partie semi-conductrice dopée primaire délimitant une première partie latérale externe s'étendant au moins latéralement autour de la première partie semi-conductrice dopée primaire,
- une première partie semi-conductrice active secondaire formée au moins partiellement sur une extrémité distale de la première partie semi-conductrice dopée primaire opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support,
- une première partie semi-conductrice dopée tertiaire dopée selon un deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la première partie semi-conductrice dopée primaire et la première partie semi- conductrice dopée tertiaire, la première partie semi-conductrice active secondaire émette une première lumière composée d'une première plage de longueurs d'onde, chaque deuxième diode électroluminescente comprenant :
- une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat, la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire délimitant une deuxième partie latérale externe s'étendant au moins latéralement autour de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire,
- une deuxième partie semi-conductrice active secondaire formée au moins partiellement sur une extrémité distale de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support,
- une deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire et la deuxième partie semi- conductrice dopée tertiaire, la deuxième partie semi-conductrice active secondaire émette une deuxième lumière composée d'une deuxième plage de longueurs d'onde, la première partie latérale externe de la première partie semi-conductrice dopée primaire étant configurée pour permettre à au moins une première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe à la première partie semi-conductrice active secondaire pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire jusqu'à ce que la première partie semi-conductrice active secondaire atteigne une première concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%,
la deuxième partie latérale externe de la deuxième partie semi- conductrice dopée primaire étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire jusqu'à ce que la deuxième partie semi-conductrice active secondaire atteigne une deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%.
Certains aspects préférés non limitatifs du dispositif optoélectronique sont décrits comme suit.
Dans une mise en œuvre, la configuration de la première partie latérale externe consiste à structurer sa surface au moyen de traitements au plasma ou de réactions chimiques.
Dans une mise en œuvre, la première partie latérale externe de la première partie semi-conductrice dopée primaire est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe à la première partie semi-conductrice active secondaire ou à l'extrémité distale sur une première longueur de diffusion L1 et où la deuxième partie latérale externe de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire ou à l'extrémité distale sur une deuxième longueur de diffusion L2 différente de la première longueur de diffusion Ll.
Dans une mise en œuvre, la première partie latérale externe est configurée pour présenter un premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la première partie latérale externe et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la première partie latérale externe, et où la deuxième partie latérale externe est configurée pour présenter un deuxième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la deuxième partie latérale externe et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la deuxième partie latérale externe.
Dans une mise en œuvre, la première partie latérale externe comprend au moins une première couche primaire comprenant un matériau différent de la première partie semi-conductrice dopée primaire et présentant le premier coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire ou vers l'extrémité distale, pendant sa formation, sur la première longueur de diffusion Ll.
Dans une mise en œuvre, la deuxième partie latérale externe comprend au moins une deuxième couche primaire comprenant un matériau différent de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire et présentant le deuxième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi- conductrice active secondaire ou vers l'extrémité distale, pendant sa formation, sur la deuxième longueur de diffusion L2.
Dans une mise en œuvre, la première partie latérale externe comprend en outre une première couche secondaire de la même nature que la deuxième couche primaire, la première couche primaire llOba étant formée sur ladite première couche secondaire.
Dans une mise en œuvre, la première couche primaire est réalisée au moins en un alliage SiOx où 1 < x < 2, et la deuxième couche primaire est réalisée au moins en un alliage SizNy où l < y £ 4 et l £ z < 3.
Dans une mise en œuvre, la deuxième concentration atomique en indium est comprise entre 20% et 27%.
Dans une mise en œuvre, le dispositif optoélectronique comprenant au moins une troisième diode électroluminescente formée sur la face de support et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long de la direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support,
chaque troisième diode électroluminescente comprenant :
- une troisième partie semi-conductrice dopée primaire dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat, la troisième partie semi-conductrice dopée primaire délimitant une troisième partie latérale externe s'étendant au moins latéralement autour de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire,
- une troisième partie semi-conductrice active secondaire formée au moins partiellement sur une extrémité distale de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support,
- une troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la troisième partie semi-conductrice dopée primaire et la troisième partie semi- conductrice dopée tertiaire, la troisième partie semi-conductrice active secondaire émette une troisième lumière composée d'une troisième plage de longueurs d'onde, la troisième partie latérale externe de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe à la troisième partie semi-conductrice active secondaire pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire jusqu'à ce que la troisième partie semi-conductrice active secondaire atteigne une troisième concentration atomique en indium comprise entre 27% et 40%. Dans une mise en œuvre, la troisième partie latérale externe est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe à la troisième partie semi- conductrice active secondaire sur une troisième longueur de diffusion L3 différente de la première longueur de diffusion L1 et de la deuxième longueur de diffusion L2.
Dans une mise en œuvre, la troisième partie latérale externe est configurée pour présenter un troisième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence et du deuxième coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la troisième partie latérale externe et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la troisième partie latérale externe.
Dans une mise en œuvre, la troisième partie latérale externe comprend au moins une troisième couche primaire comprenant un matériau différent de la première partie semi-conductrice dopée tertiaire et présentant le troisième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe à la troisième partie semi-conductrice active secondaire sur la troisième longueur de diffusion L3.
Dans une mise en œuvre, la troisième partie latérale externe comprend en outre une troisième couche secondaire de la même nature que la première couche primaire, la troisième couche primaire étant formée sur ladite troisième couche secondaire.
Dans une mise en œuvre, la troisième partie latérale externe comprend en outre une troisième couche tertiaire de la même nature que la deuxième couche primaire, la troisième couche primaire étant formée sur la troisième couche tertiaire.
Dans une mise en œuvre, la troisième couche primaire est réalisée au moins en un alliage TiOmNn avec 0 < m £ 2 et 0 < n < l.
Dans une mise en œuvre, au moins une couche du groupe comprenant la première couche primaire, la deuxième couche primaire et la troisième couche primaire est réalisée en un matériau amorphe.
Dans une mise en œuvre, au moins une couche du groupe comprenant la première couche primaire, la deuxième couche primaire et la troisième couche primaire s'étend au moins entre deux diodes électroluminescentes adjacentes du groupe comprenant les premières diodes électroluminescentes, les deuxièmes diodes électroluminescentes et les troisièmes diodes électroluminescentes dans un plan globalement parallèle à la face de support.
Ce but peut être obtenu en mettant en œuvre un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant un substrat délimitant une face de support, au moins une première diode électroluminescente et au moins une deuxième diode électroluminescente, chacune des première et deuxième diodes électroluminescentes étant formée sur la face de support et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support, le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) la formation d'une première partie semi-conductrice dopée primaire de chaque première diode électroluminescente dopée selon un premier type de dopage et reliée au substrat, la première partie semi-conductrice dopée primaire délimitant une première partie latérale externe s'étendant au moins latéralement autour de la première partie semi-conductrice dopée primaire, la première partie latérale externe étant configurée pour permettre à au moins une première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe à une première partie semi-conductrice active secondaire ou à l'extrémité distale pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire,
b) la formation d'une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire de chaque deuxième diode électroluminescente dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat, la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire délimitant une deuxième partie latérale externe s'étendant au moins latéralement autour de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire, la deuxième partie latérale externe étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe à une deuxième partie semi-conductrice active secondaire ou à l'extrémité distale pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire,
c) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la première partie latérale externe, de la première partie semi-conductrice active secondaire au moins partiellement sur une extrémité distale de la première partie semi-conductrice dopée primaire opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support, la première partie semi-conductrice active secondaire comprenant, à la fin de l'étape c), une première concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%, d) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la deuxième partie latérale externe, de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire au moins partiellement sur une extrémité distale de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support, la deuxième partie semi-conductrice active secondaire comprenant, à la fin de l'étape d), une deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%, e) la formation d'une première partie semi-conductrice dopée tertiaire dopée selon un deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la première partie semi-conductrice dopée primaire et la première partie semi-conductrice dopée tertiaire, la première partie semi-conductrice active secondaire émette une première lumière composée d'une première plage de longueurs d'onde,
f) la formation d'une deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire et la deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire, la deuxième partie semi-conductrice active secondaire émette une deuxième lumière composée d'une deuxième plage de longueurs d'onde.
Certains aspects préférés non limitatifs du procédé sont les suivants.
L'étape c) et l'étape d) sont réalisées au moins partiellement pendant une même période.
La première partie latérale externe est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe à la première partie semi-conductrice active secondaire sur une première longueur de diffusion L1 et où la deuxième partie latérale externe de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire sur une deuxième longueur de diffusion L2 différente de la première longueur de diffusion Ll.
La première partie latérale externe est configurée pour présenter un premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la première partie latérale externe et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la première partie latérale externe, et où la deuxième partie latérale externe est configurée pour présenter un deuxième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la deuxième partie latérale externe et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la deuxième partie latérale externe.
La deuxième concentration atomique en indium est comprise entre 20% et
27%. Le dispositif optoélectronique comprenant au moins une troisième diode électroluminescente formée sur la face de support et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long de la direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support, le procédé comprenant les étapes supplémentaires suivantes :
g) la formation d'une troisième partie semi-conductrice dopée primaire de chaque troisième diode électroluminescente dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat, la troisième partie semi-conductrice dopée primaire délimitant une troisième partie latérale externe s'étendant au moins latéralement autour de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire, la troisième partie latérale externe de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe à une troisième partie semi- conductrice active secondaire ou à l'extrémité distale pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire,
h) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la troisième partie latérale externe, de la troisième partie semi-conductrice active secondaire au moins partiellement sur une extrémité distale de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support, la troisième partie semi-conductrice active secondaire comprenant, à la fin de l'étape h), une troisième concentration atomique en indium comprise entre 27% et 40%,
i) la formation d'une troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la troisième partie semi-conductrice dopée primaire et la troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire, la troisième partie semi-conductrice active secondaire émette une troisième lumière composée d'une troisième plage de longueurs d'onde.
L'étape h) est réalisée au moins partiellement pendant une même période que l'étape c) et l'étape d).
La troisième partie latérale externe est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe à la troisième partie semi-conductrice active secondaire sur une troisième longueur de diffusion L3 différente de la première longueur de diffusion L1 et de la deuxième longueur de diffusion L2.
La troisième partie latérale externe est configurée pour présenter un troisième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence et du deuxième coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la troisième partie latérale externe et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la troisième partie latérale externe.
Le procédé comprend au moins l'une des étapes supplémentaires suivantes :
al) la formation d'au moins une première couche primaire de la première partie latérale externe de sorte que la première couche primaire permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire ou vers l'extrémité distale sur la première longueur de diffusion Ll,
bl) la formation d'au moins une deuxième couche primaire de la deuxième partie latérale externe de sorte que la deuxième couche primaire présente le deuxième coefficient d'adhérence ou permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi- conductrice active secondaire ou vers l'extrémité distale sur la deuxième longueur de diffusion L2,
gl) la formation d'au moins une troisième couche primaire de la troisième partie latérale externe de sorte que la troisième couche primaire présente le troisième coefficient d'adhérence ou permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la troisième partie semi- conductrice active secondaire ou vers l'extrémité distale sur la troisième longueur de diffusion L3 où l'étape al) est réalisée après l'étape a), l'étape bl) est réalisée après l'étape b) et l'étape gl) est réalisée après l'étape g).
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques et avantages précédents, ainsi que d'autres, seront discutés en détail dans la description non limitative suivante de modes de réalisation dédiés en relation avec les dessins annexés, parmi lesquels :
[Fig. 1] illustre une coupe transversale schématique d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 2] représente une coupe transversale schématique d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 3] représente une coupe transversale schématique d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention. [Fig. 4] représente une coupe transversale schématique d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 5] représente une coupe transversale schématique d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente et d'une troisième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 6] représente des coupes transversales schématiques d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente et d'une troisième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 7] représente des coupes transversales schématiques de deux premières diodes électroluminescentes adjacentes et de deux deuxièmes diodes électroluminescentes adjacentes et de deux troisièmes diodes électroluminescentes adjacentes selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 8] représente des coupes transversales schématiques d'une première diode électroluminescente et d'une deuxième diode électroluminescente et d'une troisième diode électroluminescente selon un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique de l'invention.
[Fig. 9] représente différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation de l'invention.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
Par souci de clarté, les éléments identiques ou similaires ont été désignés par les mêmes numéros de référence dans les divers dessins et, en outre, comme d'habitude dans la représentation des circuits électroniques, les divers dessins ne sont pas à l'échelle. En outre, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension de la présente description ont été présentés et seront décrits. En particulier, les moyens de mise en contact de dispositif optoélectronique, de substrat, de polarisation et de commande sont bien connus et ne seront pas décrits.
Dans la description suivante, sauf indication contraire, les termes « essentiellement », « environ » et « de l'ordre de » signifient « jusqu'à 10%, de préférence jusqu'à 5% ». De plus, les différents modes de réalisation décrits ne sont pas exclusifs les uns aux autres et peuvent être combinés ensemble.
La présente demande se rapporte en particulier à des dispositifs optoélectroniques ayant des diodes électroluminescentes avec une structure tridimensionnelle comprenant des éléments tridimensionnels, par exemple des microfils, des nanofils ou des éléments semi-conducteurs en forme de fil coniques ou effilés.
La présente demande se rapporte en particulier à un dispositif optoélectronique 10 tel qu'illustré sur la Figure 1. Le dispositif optoélectronique 10 comprend un substrat 101 délimitant une face de support 101a. Le dispositif optoélectronique 10 comprend également au moins une première diode électroluminescente 110 et au moins une deuxième diode électroluminescente 210. Chacune desdites première et deuxième diodes électroluminescentes 110, 210 est formée sur la face de support 101a et a une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support 101a. Les termes « formé sur » signifient « directement formé sur » ou « formé de manière indirecte avec interposition d'au moins une couche ». Dans la description suivante, des modes de réalisation sont particulièrement décrits pour des diodes électroluminescentes ayant une forme tridimensionnelle comprenant des microfils ou des nanofils. Cependant, de tels modes de réalisation peuvent être mis en œuvre pour des diodes électroluminescentes tridimensionnelles autres que des microfils ou des nanofils, par exemple des diodes électroluminescentes tridimensionnelles coniques ou pyramidales. Les diodes électroluminescentes de forme tridimensionnelle ont une forme allongée le long de la direction préférée appelée direction longitudinale D. Une deuxième dimension, appelée petite dimension de la diode électroluminescente, s'étend transversalement à la direction longitudinale D et représente un diamètre de la diode électroluminescente. La dimension le long de la direction longitudinale D se trouve dans la plage allant de 5 nm à 5 pm, de préférence de 50 nm à 2,5 pm, et est supérieure ou égale à 1 fois, de préférence supérieure ou égale à 5 fois, et plus préférablement supérieure ou égale à 10 fois à la petite dimension la plus importante. Dans certains modes de réalisation, les petites dimensions peuvent être inférieures ou égales à environ 1 pm, de préférence dans la plage allant de 70 nm à 1 pm, plus préférablement allant de 100 nm à 800 nm. Dans certains modes de réalisation, la hauteur de chaque diode électroluminescente tridimensionnelle le long de la dimension longitudinale D peut être supérieure ou égale à 500 nm, de préférence dans la plage allant de 1 pm à 50 pm.
Chaque première diode électroluminescente 110 comprend une première partie semi-conductrice dopée primaire 110a dopée selon un premier type de dopage, choisi entre un type P et un type N de dopage, et reliée au substrat 101. On entend par « relié », en termes équivalents, « relié électriquement » ou « relié de manière isolée par un contact physique » et/ou « relié de manière directe ou indirecte ». La première partie semi-conductrice dopée primaire 110a est formée au moins partiellement d'au moins un matériau semi-conducteur tel que le silicium, le germanium, le carbure de silicium, un composé lll-V tel que des composés lll-N, un composé ll-VI ou une combinaison de ces composés. Des exemples d'éléments du groupe III comprennent le gallium (Ga), l'indium (In) ou l'aluminium (Al). Des exemples de composés lll-N sont GaN, AIN, InN, InGaN, AIGaN ou AlInGaN. D'autres éléments du groupe V peuvent également être utilisés, par exemple le phosphore ou l'arsenic. Généralement, les éléments dans le composé lll-V peuvent être combinés avec différentes fractions molaires. Des exemples d'éléments du groupe II comprennent un élément du groupe MA, en particulier le béryllium (Be) et le magnésium (Mg) et des éléments du groupe MB, en particulier le zinc (Zn) et le cadmium (Cd). Des exemples d'éléments du groupe VI comprennent des éléments du groupe VIA, en particulier l'oxygène (O) et le tellure (Te). Des exemples de composés ll-VI sont ZnO, ZnMgO, CdZnO ou CdZn-MgO. Généralement, les éléments dans le composé ll-VI peuvent être combinés avec différentes fractions molaires. Par exemple, pour des composés lll-V, le dopant peut être choisi dans le groupe comprenant un dopant du groupe II de type P, par exemple, le magnésium (Mg), le zinc (Zn), le cadmium (Cd) ou le mercure (Hg), un dopant du groupe IV de type P, par exemple le carbone (C) et un dopant du groupe IV de type N, par exemple le silicium (Si), le germanium (Ge), le sélénium (Se), le soufre (S), le terbium (Tb) ou l'étain (Sn).
La première partie semi-conductrice dopée primaire 110a délimite une première partie latérale externe 110b s'étendant au moins latéralement autour de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a. Dans la description suivante, les parties latérales externes 110b font référence aux surfaces latérales essentiellement parallèles à la direction longitudinale D. Autrement dit, les parties latérales externes 110b font référence aux couches ou surfaces externes ayant un vecteur normal essentiellement perpendiculaire à la direction longitudinale D. Dans le cas de formes coniques ou pyramidales, les parties latérales externes font référence aux surfaces externes liant le périmètre de la base de la diode électroluminescente au sommet.
Chaque première diode électroluminescente 110 comprend également une première partie semi-conductrice active secondaire 110c formée au moins partiellement sur une extrémité distale HOd de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support 101a.
Selon un exemple, la première partie semi-conductrice active secondaire 110c peut comprendre des moyens pour confiner les porteurs de charges électriques tels qu'un puits quantique et/ou des barrières quantiques. Dans un exemple, la première partie semi-conductrice active secondaire 110c peut être essentiellement réalisée, à la fin de sa formation, à base d'un composé ll-VI ou d'un composé lll-V mais de manière préférentielle d'un alliage lll-V et plus particulièrement réalisée en un alliage lnwGa(l-w)N, où w est inférieur ou égal à 1. La concentration atomique d'indium dans la première partie semi-conductrice active secondaire 110c est donc liée à la concentration de gallium dans l'alliage pendant et à la fin de la formation de l'alliage lnwGa(l-w)N. La première partie semi-conductrice active secondaire 110c peut être formée en utilisant des espèces atomiques entrantes à base d'indium et/ou de gallium telles que le triméthylindium (TMIn) comme source d'indium et/ou le gaz triéthylgallium (TEGa) ou le triméthylgallium (TMGa) comme sources de gallium ou par chauffage direct de sources/lingots de métal en utilisant des cellules d'effusion. Les atomes d'indium s'adsorbent et se désorbent au niveau d'une surface de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c, 110a, 110b, HOd et s'incorporent à un certain taux dans la première partie semi-conductrice active secondaire 110c pour former l'alliage lnwGa(l-w)N. La concentration atomique d'indium et/ou de gallium change pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c selon de nombreux paramètres, tels que la quantité d'atomes d'indium disponible au niveau de la surface de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c et/ou la température et/ou la quantité d'atomes de gallium environnants disponible au niveau de la surface de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c. La quantité d'espèce d'atomes d'indium disponible au niveau de la surface de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c dépend en majorité de l'espèce atomique d'indium diffusant de la première partie latérale externe 110b de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a. Afin de commander avec précision la quantité d'indium disponible au niveau de la surface de la première partie semi- conductrice active secondaire 110c, la première partie latérale externe 110b de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a est configurée pour permettre à au moins une première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium, provenant des sources d'indium ou de gallium, de diffuser de la première partie latérale externe 110b à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c jusqu'à ce que la première partie semi-conductrice active secondaire 110c atteigne une première concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%.
Une telle configuration de la première partie latérale externe 110b est avantageuse pour commander avec précision la concentration atomique en indium dans la première partie semi-conductrice active secondaire 110c pendant sa formation. La commande de la quantité de l'espèce atomique d'indium diffusant de la première partie latérale externe 110b est avantageuse pour commander la concentration atomique en indium dans la première partie semi-conductrice active secondaire 110c pendant sa formation. La concentration atomique en indium ciblée pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c est comprise entre 13% et 20%, donc la quantité d'indium diffusant de la première partie latérale externe 110b doit être maintenue assez faible.
Dans un exemple, la configuration de la première partie latérale externe 110b consiste à structurer sa surface au moyen de traitements au plasma ou de réactions chimiques. Plus la première partie latérale externe 110b est rugueuse ou avec du relief, plus faible est la quantité d'espèce d'indium pouvant diffuser de la première partie latérale externe 110b pour participer à la formation de la première partie semi- conductrice active secondaire 110c.
Dans un exemple, la configuration de la première partie latérale externe 110b consiste à former le matériau adéquate avec lequel la première partie latérale externe 110b est réalisée. Ce matériau permettra à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe 110b à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c sur une première longueur de diffusion Ll. La première longueur de diffusion L1 peut être comprise entre 5 nm et 5 pm afin de maintenir la longueur de diffusion Ll relativement limitée afin de limiter la quantité d'espèce atomique d'indium qui se diffuse de la première partie latérale externe 110b à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c. En effet, la concentration atomique en indium dans la première partie semi-conductrice active secondaire 110c doit être maintenue entre 13% et 20%, donc il est avantageux d'avoir une longueur de diffusion Ll limitée pour empêcher les espèces atomiques d'indium, qui sont situées à une distance plus éloignée que la longueur de diffusion Ll, d'atteindre la première partie semi-conductrice active secondaire 110c, limitant ainsi la quantité d'indium disponible pendant la formation de la première partie semi- conductrice active secondaire 110c.
Dans un exemple, la configuration de la première partie latérale externe 110b consiste à former le matériau, avec lequel la première partie latérale externe 110b est réalisée, de sorte que le matériau présente un premier coefficient d'adhérence. Le premier coefficient d'adhérence représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la première partie latérale externe 110b et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la première partie latérale externe 110b. Le premier coefficient d'adhérence est compris entre 0 et 1, mais, préférentiellement, maintenu plutôt faible de sorte que la quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium qui s'adsorbe sur la première partie latérale externe 110b et se diffuse ensuite vers la première partie semi-conductrice active secondaire 110c, conduise à une concentration atomique d'indium maintenue dans un faible rapport entre 13 et 20%. Dans un exemple, la première partie latérale externe 110b comprend au moins une première couche primaire llOba comprenant un matériau différent de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a. La première couche primaire llOba présente le premier coefficient d'adhérence ou permet à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire 110c, pendant sa formation, sur la première longueur de diffusion Ll. Cette architecture est avantageuse car différentes diodes électroluminescentes de forme tridimensionnelle du dispositif optoélectronique 10 peuvent contenir différentes couches primaires réalisées en différents matériaux et ensuite différentes longueurs de diffusion ou différents coefficients d'adhérence peuvent être obtenu(e)s. Donc, cela conduit à des concentrations atomiques différentes d'indium ou de gallium dans les différentes parties semi-conductrices actives respectives des diodes électroluminescentes.
Dans un exemple, la première couche primaire llOba est réalisée au moins en un alliage SiOx où 1 < x < 2.
Chaque première diode électroluminescente 110 comprend également une première partie semi-conductrice dopée tertiaire 110e dopée selon un deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a et la première partie semi- conductrice dopée tertiaire 110e, la première partie semi-conductrice active secondaire 110c émette une première lumière composée d'une première plage de longueurs d'onde. La concentration atomique en indium et donc la concentration en gallium, qui sont liées par la composition de l'alliage InwGal-wN, définissent la première plage de longueurs d'onde. La première concentration atomique en indium étant comprise entre 13% et 20%, elle implique une plage de la première longueur d'onde émise comprise entre 430 et 490 nm qui se trouve dans la plage de couleur bleue.
La deuxième diode électroluminescente 210 comprend une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat 101. La deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a est formée, dans un exemple, avec la même composition de matériau et globalement avec les mêmes dimensions que la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a de la première diode électroluminescente 110.
La deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a délimite une deuxième partie latérale externe 210b qui s'étend au moins latéralement autour de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a.
Le dispositif optoélectronique 10 comprend également une deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c formée au moins partiellement sur une extrémité distale 210d de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support 101a. La deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c est, dans un exemple, réalisée en un matériau de base lnpGa(l-p)N similaire à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c mais avec une concentration atomique d'indium et/ou de gallium différente, c'est-à-dire p est différent de w et de préférence p > w.
La deuxième partie latérale externe 210b de la deuxième partie semi- conductrice dopée primaire 210a est configurée pour permettre, selon les mêmes mécanismes que ceux expliqués pour la première diode électroluminescente 110, à au moins les premières espèces atomiques contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe 210b à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c jusqu'à ce que la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c atteigne une deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%. On entend par « compris entre 20% et 40% », « strictement supérieur à 20% et inférieur ou égal à 40% ».
Une telle configuration de la deuxième partie latérale externe 210b est avantageuse pour commander avec précision la concentration atomique en indium dans la première partie semi-conductrice active secondaire 210c pendant sa formation. La commande de la quantité de l'espèce atomique d'indium diffusant de la deuxième partie latérale externe 210b est avantageuse pour commander la concentration atomique en indium dans la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c pendant sa formation. La concentration atomique en indium ciblée pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c est comprise entre 20% et 40%, donc la quantité d'indium diffusant de la deuxième partie latérale externe 210b doit être maintenue supérieure à celle du cas de la première diode électroluminescente.
Dans un exemple, la configuration de la deuxième partie latérale externe 210b consiste à structurer sa surface au moyen de traitements au plasma ou de réactions chimiques. Plus la deuxième partie latérale externe 210b est rugueuse ou avec du relief, plus faible est la quantité d'espèce d'indium pouvant diffuser de la deuxième partie latérale externe 210b pour participer à la formation de la deuxième partie semi- conductrice active secondaire 210c.
Dans un exemple, la configuration de la deuxième partie latérale externe 210b consiste à former le bon matériau avec lequel la deuxième partie latérale externe 210b est réalisée. Ce matériau permettra à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe 210b à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c sur une deuxième longueur de diffusion L2 différente de la première longueur de diffusion Ll. La deuxième longueur de diffusion L2 est de préférence supérieure à la première longueur de diffusion Ll. La deuxième longueur de diffusion L2 peut être comprise entre 10 nm et 30 pm afin de maintenir la longueur de diffusion L2 relativement élevée afin d'améliorer la quantité d'espèce atomique d'indium qui se diffuse de la deuxième partie latérale externe 210b à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c. En effet, la concentration atomique en indium dans la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c doit être maintenue entre 20% et 40%, donc il est avantageux d'avoir une longueur de diffusion L2 supérieure à la première longueur de diffusion pour permettre aux premières espèces atomiques d'indium ou de gallium, qui sont situées à une distance plus éloignée que la longueur de diffusion L2, d'atteindre la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c, augmentant ainsi la quantité d'indium disponible pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c.
Dans un exemple, la configuration de la deuxième partie latérale externe 210b consiste à former le matériau avec lequel la deuxième partie latérale externe 210b est réalisée, de sorte que le matériau présente un deuxième coefficient d'adhérence. Le deuxième coefficient d'adhérence représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium, provenant des sources d'indium ou de gallium, adsorbée sur la deuxième partie latérale externe 210b et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la deuxième partie latérale externe 210b. Le deuxième coefficient d'adhérence est compris entre 0 et 1 mais est différent du premier coefficient d'adhérence. Le deuxième coefficient d'adhérence est préférentiellement maintenu supérieur au premier coefficient d'adhérence de sorte que la quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium qui s'adsorbe sur la deuxième partie latérale externe 210b et se diffuse ensuite vers la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c, conduise à une concentration atomique d'indium maintenue dans un rapport supérieur compris entre 20 et 40%.
Dans un exemple, la deuxième partie latérale externe 210b comprend au moins une deuxième couche primaire 210ba comprenant un matériau différent de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a. La deuxième couche primaire 210ba peut présenter le deuxième coefficient d'adhérence ou permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c, pendant sa formation, sur la deuxième longueur de diffusion L2.
Dans un exemple, la deuxième couche primaire 210ba est réalisée au moins en un alliage SizNy où 1 < y <4 et 1 < z <3. Dans un autre exemple, la deuxième couche primaire 210ba est réalisée au moins en un alliage TiOmNn avec 0 < m £ 2 et 0 < n < l.
Cette architecture est avantageuse car les première et deuxième diodes électroluminescentes de forme tridimensionnelle du dispositif optoélectronique 10 peuvent contenir différentes couches primaires réalisées en différents matériaux et ensuite différentes longueurs de diffusion ou différents coefficients d'adhérence peuvent être obtenu(e)s. Donc, cela conduit à des concentrations atomiques différentes d'indium ou de gallium dans les différentes parties semi-conductrices actives respectives des première et deuxième diodes électroluminescentes pendant leur formation. Cela peut donc conduire à la génération de couleurs différentes à partir de différentes diodes électroluminescentes ayant potentiellement les mêmes dimensions.
Le dispositif optoélectronique 10 comprend également une deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire 210e dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a et la deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire 210e, la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c émette une deuxième lumière composée d'une deuxième plage de longueurs d'onde. La deuxième concentration atomique en indium étant comprise entre 20% et 40%, elle implique une plage de la deuxième longueur d'onde émise comprise entre 490 et 750 nm qui se trouve dans la plage de couleur vert-rouge.
Dans un premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif optoélectronique 10 comprend au moins une première diode électroluminescente 110 et au moins une deuxième diode électroluminescente 210 tel que décrit précédemment.
Dans un deuxième mode de réalisation, la première partie latérale externe 110b de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a d'au moins une première diode électroluminescente 110 du dispositif optoélectronique 10 est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe 110b à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c ou à l'extrémité distale HOd avant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c sur la première longueur de diffusion Ll. Dans ce mode de réalisation, la deuxième partie latérale externe 210b de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a d'au moins une deuxième diode électroluminescente 210 du dispositif optoélectronique 10 est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe 210b à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c ou à l'extrémité distale 210d sur la deuxième longueur de diffusion L2 différente de la première longueur de diffusion Ll.
Dans un troisième mode de réalisation, la première partie latérale externe 110b est configurée pour présenter le premier coefficient d'adhérence, et la deuxième partie latérale externe 210b est configurée pour présenter le deuxième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence.
Dans un quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 2, la première partie latérale externe 110b, d'au moins une première diode électroluminescente 110, comprend au moins une première couche primaire llOba comprenant un matériau différent de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a et présentant le premier coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi- conductrice active secondaire 110c ou vers l'extrémité distale HOd, pendant sa formation, sur la première longueur de diffusion Ll.
Dans un cinquième mode de réalisation, la deuxième partie latérale externe 210b, d'au moins une deuxième diode électroluminescente 210, comprend au moins une deuxième couche primaire 210ba comprenant un matériau différent de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a et présentant le deuxième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi- conductrice active secondaire 210c ou vers l'extrémité distale 210d, pendant sa formation, sur la deuxième longueur de diffusion L2.
Dans un sixième mode de réalisation illustré sur la figure 3, au moins une première diode électroluminescente comprend au moins une première couche primaire llOba comprenant un matériau différent de la première partie semi- conductrice dopée primaire 110a et présentant le premier coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire 110c, pendant sa formation, sur la première longueur de diffusion Ll, et au moins une deuxième diode électroluminescente 210, comprend au moins une deuxième couche primaire 210ba comprenant un matériau différent de la deuxième partie semi- conductrice dopée primaire 210a et présentant le deuxième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c, pendant sa formation, ou 210d (avant la formation de la deuxième partie semi- conductrice active secondaire 210c) sur la deuxième longueur de diffusion L2.
Dans un septième mode de réalisation illustré sur la figure 4, la première partie latérale externe 110b, d'au moins une première diode électroluminescente, comprend en outre une première couche secondaire HObb de la même nature que la deuxième couche primaire 210ba d'au moins une deuxième diode électroluminescente, la première couche primaire llOba étant formée sur ladite première couche secondaire HObb. On entend par les termes « formé sur », « formé directement sur » ou « formé de manière indirecte avec interposition d'au moins une couche ».
Dans un exemple, la première couche primaire llOba contient au moins un alliage SiOx où 1 < x < 2 et la deuxième couche primaire 210ba contient au moins un alliage SizNy où l £ y £ 4 et l < z < 3.
Dans un autre exemple, la première couche primaire llOba contient au moins un alliage SiOx où 1 < x < 2 et la deuxième couche primaire 210ba contient au moins un alliage TiOmNn avec 0 < m < 2 et 0 < n £ l.
Ce mode de réalisation est avantageux car au moins deux diodes électroluminescentes émettant des couleurs différentes peuvent être obtenues dans le même dispositif optoélectronique en ajoutant simplement une couche supplémentaire sur une diode électroluminescente. Le coût de fabrication est donc maintenu bas par rapport à un autre procédé de fabrication pour obtenir des dispositifs électroluminescents multicolores.
Dans les modes de réalisation suivants, la deuxième concentration atomique en indium d'au moins une deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c est comprise entre 20% et 27%.
La deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 27% implique une génération de longueur d'onde comprise entre 490 nm et 550 nm qui correspond à une émission de couleur verte pour la deuxième diode électroluminescente 210 dans les modes de réalisation suivants.
En conséquence, dans les modes de réalisation suivants, la deuxième longueur de diffusion L2 est réduite par rapport au mode de réalisation précédent de sorte que la quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant de la deuxième partie latérale externe 210b à la deuxième partie semi- conductrice active secondaire 210c soit limitée pour fournir une deuxième concentration atomique en indium dans la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c comprise entre 20% et 27%.
Dans un huitième mode de réalisation illustré sur la figure 5, le dispositif optoélectronique 10 comprend au moins une troisième diode électroluminescente 310 formée sur la face de support 101a et présentant une forme tridimensionnelle allongée le long de la direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support 101a, chaque troisième diode électroluminescente 310 comprenant :
- une troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat 101, la troisième partie semi- conductrice dopée primaire 310a délimitant une troisième partie latérale externe 310b s'étendant au moins latéralement autour de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a,
- une troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c formée au moins partiellement sur une extrémité distale 310d de la troisième partie semi- conductrice dopée primaire 310a opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support 101a,
- une troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire 310e dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a et la troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire 310e, la troisième partie semi- conductrice active secondaire 310c émette une troisième lumière composée d'une troisième plage de longueur d'onde,
la troisième partie latérale externe 310b de la troisième partie semi- conductrice dopée primaire 310a étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe 310b à la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c jusqu'à ce que la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c atteigne une troisième concentration atomique en indium comprise entre 27% et 40%. On entend par « compris entre 27% et 40% », « strictement supérieur à 27% et inférieur ou égal à 40% ».
La première partie semi-conductrice dopée tertiaire 310a est, dans un exemple, de forme et de composition et/ou de dimensions similaire(s) à celle(s) d'une première partie semi-conductrice dopée primaire 110a et/ou d'une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a.
Dans un autre exemple, la troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire 310e est de nature et/ou de dimensions similaire(s) à celle(s) de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 110e et/ou de la troisième partie semi- conductrice dopée secondaire 210e.
La troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c est, dans un exemple, réalisée en un matériau de base lntGa(l-t)N 0 < t < 1 similaire à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c, mais avec une concentration atomique d'indium et/ou de gallium différente, c'est-à-dire, t est différent de w ou p et de préférence t > p > w.
La troisième concentration atomique en indium de la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c comprise entre 27% et 40% implique une génération de longueur d'onde comprise entre 550 nm et 750 nm qui correspond à une génération de couleur rouge.
Dans un exemple, la troisième partie latérale externe 310b est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe 310b à la troisième partie semi- conductrice active secondaire 310c sur une troisième longueur de diffusion L3 différente de la première longueur de diffusion L1 et de la deuxième longueur de diffusion L2.
La troisième longueur de diffusion L3 est de préférence supérieure à la première longueur de diffusion L1 et à la deuxième longueur de diffusion L2. La troisième longueur de diffusion L3 peut être comprise entre 10 nm et 50 pm afin de maintenir la longueur de diffusion L3 supérieure à la deuxième longueur de diffusion L2. Afin d'augmenter la quantité d'espèce atomique d'indium qui se diffuse de la troisième partie latérale externe 310b à la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c ou à l'extrémité distale 310d, il est également avantageux que la troisième longueur de diffusion L3 soit supérieure à la première longueur de diffusion L1 et à la deuxième longueur de diffusion L2. En effet, la concentration atomique en indium dans la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c doit être maintenue entre 27% et 40%, donc il est avantageux d'avoir une longueur de diffusion L3 supérieure à la deuxième longueur de diffusion L2 pour permettre aux premières espèces atomiques d'indium ou de gallium, qui sont situées à une distance plus éloignée que la longueur de diffusion L3, d'atteindre la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c ou l'extrémité distale 310d, augmentant ainsi la quantité d'indium disponible pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c.
Dans un exemple, la configuration de la troisième partie latérale externe 310b consiste à former le matériau, avec lequel la troisième partie latérale externe 310b est réalisée, de sorte que le matériau présente un troisième coefficient d'adhérence. Le troisième coefficient d'adhérence représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium, provenant des sources d'indium ou de gallium, adsorbée sur la troisième partie latérale externe 310b et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la troisième partie latérale externe 310b. Le troisième coefficient d'adhérence est compris entre 0 et 1 mais est différent du premier coefficient d'adhérence et du deuxième coefficient d'adhérence. Le troisième coefficient d'adhérence est préférentiellement maintenu supérieur aux premier et deuxième coefficients d'adhérence de sorte que la quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium qui s'adsorbe sur la troisième partie latérale externe 310b, et se diffuse ensuite vers la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c, conduise à une concentration atomique d'indium maintenue dans un rapport supérieur compris entre 27 et 40%.
Dans un neuvième mode de réalisation illustré sur la figure 6, la troisième partie latérale externe 310b comprend au moins une troisième couche primaire 310ba comprenant un matériau différent de la première partie semi-conductrice dopée tertiaire 310a et présentant le troisième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe 310b à la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c sur la troisième longueur de diffusion L3.
Dans un dixième mode de réalisation, la troisième partie latérale externe 310b comprend en outre une troisième couche secondaire 310bb de la même nature que la première couche primaire llOba, la troisième couche primaire 310ba étant formée sur ladite troisième couche secondaire 310bb.
Dans un onzième mode de réalisation, illustré dans la figure 8, la troisième partie latérale externe 310b comprend en outre une troisième couche tertiaire 310bc de la même nature que la deuxième couche primaire 210ba, la troisième couche primaire 310ba étant formée sur la troisième couche tertiaire 310bc.
Dans un exemple de ce mode de réalisation, au moins une deuxième diode électroluminescente 210 comprend la deuxième couche primaire 210ba et au moins une première diode électroluminescente 110 comprend une première couche secondaire HObb de la même nature que la deuxième couche primaire 210ba, la première couche primaire llOba étant formée sur ladite première couche secondaire HObb.
Cet exemple est avantageux car il permet de fournir au moins trois diodes électroluminescentes différentes émettant trois couleurs différentes mais ayant globalement les mêmes dimensions et sur un même substrat sans aucune étape mécanique ou de transfert.
Dans un exemple des neuvième à onzième modes de réalisation, la troisième couche primaire 310ba est réalisée au moins en un alliage TiOmNn avec 0 < m £ 2 et 0 £ n < l.
Dans un exemple des neuvième à onzième modes de réalisation, au moins une couche de la première couche primaire llOba et/ou de la deuxième couche primaire 210ba et/ou de la troisième couche primaire 310ba est réalisée en un matériau amorphe.
Dans un exemple du neuvième mode de réalisation, tel qu'illustré sur la figure 7, au moins la première couche primaire llOba et/ou la deuxième couche primaire 210ba et/ou la troisième couche primaire 310ba s'étend/s'étendent au moins entre deux diodes électroluminescentes adjacentes du groupe comprenant les premières diodes électroluminescentes 110, les deuxièmes diodes électroluminescentes 210 et les troisièmes diodes électroluminescentes 310 dans un plan globalement parallèle à la face de support 101a.
Cet exemple est avantageux pour assurer en même temps une isolation électrique entre les diodes électroluminescentes.
L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique 10 où le dispositif optoélectronique 10 comprend un substrat 101 délimitant une face de support 101a, au moins une première diode électroluminescente 110 et au moins une deuxième diode électroluminescente 210, chacune des première et deuxième diodes électroluminescentes 110, 210 étant formée sur la face de support 101a et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support 101a, le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) la formation d'une première partie semi-conductrice dopée primaire 110a de chaque première diode électroluminescente 110 dopée selon un premier type de dopage et reliée au substrat 101, la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a délimitant une première partie latérale externe 110b s'étendant au moins latéralement autour de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a, la première partie latérale externe 110b étant configurée pour permettre à au moins une première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe 110b à une première partie semi-conductrice active secondaire 110c ou à l'extrémité distale HOd pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c,
b) la formation d'une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a de chaque deuxième diode électroluminescente 210 dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat 101, la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a délimitant une deuxième partie latérale externe 210b s'étendant au moins latéralement autour de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a, la deuxième partie latérale externe 210b étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe 210b à une deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c ou à l'extrémité distale 210d pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 110c,
c) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la première partie latérale externe 110b, de la première partie semi-conductrice active secondaire 110c au moins partiellement sur une extrémité distale HOd de la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support 101a, la première partie semi-conductrice active secondaire 110c comprenant, à la fin de l'étape c, une première concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%,
d) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la deuxième partie latérale externe 210b, de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c au moins partiellement sur une extrémité distale 210d de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support 101a, la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c comprenant, à la fin de l'étape d, une deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%,
e) la formation d'une première partie semi-conductrice dopée tertiaire 110e dopée selon un deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la première partie semi-conductrice dopée primaire 110a et la première partie semi-conductrice dopée tertiaire 110e, la première partie semi- conductrice active secondaire 110c émette une première lumière composée d'une première plage de longueurs d'onde,
f) la formation d'une deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire 210e dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a et la deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire 210e, la deuxième partie semi- conductrice active secondaire 210c émette une deuxième lumière composée d'une deuxième plage de longueurs d'onde.
Dans un exemple, l'étape c) et l'étape d) sont réalisées au moins partiellement pendant une même période. Ceci est avantageux pour réduire le coût de fabrication.
Dans un mode de réalisation du procédé, la première partie latérale externe 110b est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe 110b à la première partie semi-conductrice active secondaire 110c sur une première longueur de diffusion Ll. Dans ce mode de réalisation, la deuxième partie latérale externe 210b de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire 210a est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe 210b à la deuxième partie semi- conductrice active secondaire 210c sur une deuxième longueur de diffusion L2 différente de la première longueur de diffusion Ll. Dans un exemple de ce mode de réalisation, la première partie latérale externe 110b est configurée pour présenter le premier coefficient d'adhérence, et la deuxième partie latérale externe 210b est configurée pour présenter le deuxième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence.
Dans les modes de réalisation suivants, la deuxième concentration atomique en indium est comprise entre 20% et 27%.
Dans un mode de réalisation, le dispositif optoélectronique 10 comprend au moins une troisième diode électroluminescente 310 formée sur la face de support 101a et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long de la direction longitudinale D orientée transversalement à la face de support 101a, le procédé comprenant les étapes supplémentaires suivantes :
g) la formation d'une troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a de chaque troisième diode électroluminescente 310 dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat 101, la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a délimitant une troisième partie latérale externe 310b s'étendant au moins latéralement autour de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a, la troisième partie latérale externe 310b de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe 310b à une troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c,
h) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la troisième partie latérale externe 310b, de la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c au moins partiellement sur une extrémité distale 310d de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a opposée, le long de la direction longitudinale D, à une extrémité proximale formée sur la face de support 101a, la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c comprenant, à la fin de l'étape h), une troisième concentration atomique en indium comprise entre 27% et 40%,
i) la formation d'une troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire 310e dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la troisième partie semi-conductrice dopée primaire 310a et la troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire 310e, la troisième partie semi- conductrice active secondaire 310c émette une troisième lumière composée d'une troisième plage de longueurs d'onde.
Dans un exemple de ce mode de réalisation, l'étape h) est réalisée au moins partiellement pendant une même période que l'étape c) et l'étape d). Ceci est avantageux pour réduire les coûts de fabrication. Dans un exemple, la troisième partie latérale externe 310b est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe 310b à la troisième partie semi- conductrice active secondaire 310c sur une troisième longueur de diffusion L3 différente de la première longueur de diffusion L1 et de la deuxième longueur de diffusion L2.
Dans un exemple, la troisième partie latérale externe 310b est configurée pour présenter un troisième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence et du deuxième coefficient d'adhérence.
Dans un dernier mode de réalisation illustré sur la figure 9, le procédé comprend au moins l'une des étapes supplémentaires suivantes :
al) la formation d'au moins une première couche primaire llOba de la première partie latérale externe 110b de sorte que la première couche primaire llOba permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire 110c ou vers l'extrémité distale HOd sur la première longueur de diffusion Ll,
bl) la formation d'au moins une deuxième couche primaire 210ba de la deuxième partie latérale externe 210b de sorte que la deuxième couche primaire 210ba présente le deuxième coefficient d'adhérence ou permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi-conductrice active secondaire 210c ou vers l'extrémité distale 210d sur la deuxième longueur de diffusion L2,
gl) la formation d'au moins une troisième couche primaire 310ba de la troisième partie latérale externe de sorte que la troisième couche primaire 310ba présente le troisième coefficient d'adhérence ou permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la troisième partie semi-conductrice active secondaire 310c sur la troisième longueur de diffusion L3 où l'étape al) est réalisée après l'étape a, l'étape bl) est réalisée après l'étape b) et l'étape gl) est réalisée après l'étape g).
Comme l'illustre la figure 9, deux étapes successives du procédé peuvent être séparées par une ou plusieurs étape(s) intermédiaire(s) consistant à protéger avec une résine une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s) de la réception du matériau désigné comme faisant partie des diodes électroluminescentes voisines. D'autres étapes intermédiaires consistent à éliminer la résine de protection. Ces étapes intermédiaires sont connues de l'homme du métier et ne seront pas décrites.
Ce procédé est avantageux car il montre comment obtenir au moins trois types différents de diodes électroluminescentes, émettant chacune une couleur différente et ayant globalement les mêmes dimensions, sur le même substrat et avec des technologies communes.
Cela réduit également les coûts de fabrication.
Les modes de réalisation présentés sont des exemples et peuvent être combinés ensemble.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif optoélectronique (10) comprenant un substrat (101) délimitant une face de support (101a), au moins une première diode électroluminescente (110) et au moins une deuxième diode électroluminescente (210), chacune desdites première et deuxième diodes électroluminescentes (110, 210) étant formée sur la face de support (101a) et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale (D) orientée transversalement à la face de support (101a), chaque première diode électroluminescente (110) comprenant :
- une première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) dopée selon un premier type de dopage et reliée au substrat (101), la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) délimitant une première partie latérale externe (110b) s'étendant au moins latéralement autour de la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a),
- une première partie semi-conductrice active secondaire (110c) formée au moins partiellement sur une extrémité distale (HOd) de la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) opposée, le long de la direction longitudinale (D), à une extrémité proximale formée sur la face de support (101a),
- une première partie semi-conductrice dopée tertiaire (110e) dopée selon un deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) et la première partie semi- conductrice dopée tertiaire (110e), la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) émette une première lumière composée d'une première plage de longueurs d'onde,
chaque deuxième diode électroluminescente (210) comprenant :
- une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat (101), la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) délimitant une deuxième partie latérale externe (210b) s'étendant au moins latéralement autour de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a),
- une deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) formée au moins partiellement sur une extrémité distale (210d) de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) opposée, le long de la direction longitudinale (D), à une extrémité proximale formée sur la face de support (101a),
- une deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire (210e) dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) et la deuxième partie semi- conductrice dopée tertiaire (210e), la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) émette une deuxième lumière composée d'une deuxième plage de longueurs d'onde,
la première partie latérale externe (110b) de la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) étant configurée pour permettre à au moins une première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe (110b) à la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) jusqu'à ce que la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) atteigne une première concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%,
la deuxième partie latérale externe (210b) de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe (210b) à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) jusqu'à ce que la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) atteigne une deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%.
2. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 1, dans lequel la première partie latérale externe (110b) de la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe (110b) à la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) ou à l'extrémité distale (HOd) sur une première longueur de diffusion (Ll) et où la deuxième partie latérale externe (210b) de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe (210b) à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) ou à l'extrémité distale (210d) sur une deuxième longueur de diffusion (L2) différente de la première longueur de diffusion (Ll).
3. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la première partie latérale externe (110b) est configurée pour présenter un premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la première partie latérale externe (110b) et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la première partie latérale externe (110b), et où la deuxième partie latérale externe (210b) est configurée pour présenter un deuxième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la deuxième partie latérale externe (210b) et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la deuxième partie latérale externe (210b).
4. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 3, dans lequel la première partie latérale externe (110b) comprend au moins une première couche primaire (llOba) comprenant un matériau différent de la première partie semi- conductrice dopée primaire (110a) et présentant le premier coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) ou vers l'extrémité distale (HOd), pendant sa formation, sur la première longueur de diffusion (Ll).
5. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel la deuxième partie latérale externe (210b) comprend au moins une deuxième couche primaire (210ba) comprenant un matériau différent de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) et présentant le deuxième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) ou vers l'extrémité distale (210d), pendant sa formation, sur la deuxième longueur de diffusion (L2).
6. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 5, dans lequel la première partie latérale externe (110b) comprend en outre une première couche secondaire (llObb) de la même nature que la deuxième couche primaire (210ba), la première couche primaire (llOba) étant formée sur ladite première couche secondaire (llObb).
7. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel :
- la première couche primaire (llOba) est réalisée au moins en un alliage SiOx où 1 < x < 2, et
- la deuxième couche primaire (210ba) est réalisée au moins en un alliage SizNy où 1 < y £ 4 et l £ z < 3.
8. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la deuxième concentration atomique en indium est comprise entre 20% et 27%.
9. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 8, le dispositif optoélectronique (10) comprenant au moins une troisième diode électroluminescente (310) formée sur la face de support (101a) et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long de la direction longitudinale (D) orientée transversalement à la face de support (101a),
chaque troisième diode électroluminescente (310) comprenant :
- une troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat (101), la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) délimitant une troisième partie latérale externe (310b) s'étendant au moins latéralement autour de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a),
- une troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) formée au moins partiellement sur une extrémité distale (310d) de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) opposée, le long de la direction longitudinale (D), à une extrémité proximale formée sur la face de support (101a),
- une troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire (310e) dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) et la troisième partie semi- conductrice dopée tertiaire (310e), la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) émette une troisième lumière composée d'une troisième plage de longueurs d'onde,
la troisième partie latérale externe (310b) de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe (310b) à la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) jusqu'à ce que la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) atteigne une troisième concentration atomique en indium comprise entre 27% et 40%.
10. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 9, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe (310b) à la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) sur une troisième longueur de diffusion (L3) différente de la première longueur de diffusion (Ll) et de la deuxième longueur de diffusion (L2).
11. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) est configurée pour présenter un troisième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence et du deuxième coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la troisième partie latérale externe (310b) et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la troisième partie latérale externe (310b).
12. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 11, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) comprend au moins une troisième couche primaire (310ba) comprenant un matériau différent de la première partie semi- conductrice dopée tertiaire (310a) et présentant le troisième coefficient d'adhérence ou permettant à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe (310b) à la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) sur la troisième longueur de diffusion (L3).
13. Dispositif optoélectronique (10) selon la revendication 12, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) comprend en outre une troisième couche secondaire (310bb) de la même nature que la première couche primaire (llOba), la troisième couche primaire (310ba) étant formée sur ladite troisième couche secondaire (310bb).
14. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) comprend en outre une troisième couche tertiaire (310bc) de la même nature que la deuxième couche primaire (210ba), la troisième couche primaire (310ba) étant formée sur la troisième couche tertiaire (310bc).
15. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la troisième couche primaire (310ba) est réalisée au moins en un alliage TiOmNn avec 0 < m < 2 et 0 < n £ l.
16. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 12, dans lequel au moins une couche du groupe comprenant la première couche primaire (llOba), la deuxième couche primaire (210ba) et la troisième couche primaire (310ba) est réalisée en un matériau amorphe.
17. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 12, dans lequel au moins une couche du groupe comprenant la première couche primaire (llOba), la deuxième couche primaire (210ba) et la troisième couche primaire (310ba) s'étend au moins entre deux diodes électroluminescentes adjacentes du groupe comprenant les premières diodes électroluminescentes (110), les deuxièmes diodes électroluminescentes (210) et les troisièmes diodes électroluminescentes (310) dans un plan globalement parallèle à la face de support (101a).
18. Dispositif optoélectronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans lequel la configuration de la première partie latérale externe (110b) consiste à structurer sa surface au moyen de traitements au plasma ou de réactions chimiques.
19. Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (10), dans lequel le dispositif optoélectronique (10) comprend un substrat (101) délimitant une face de support (101a), au moins une première diode électroluminescente (110) et au moins une deuxième diode électroluminescente (210), chacune des première et deuxième diodes électroluminescentes (110, 210) étant formée sur la face de support (101a) et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long d'une direction longitudinale (D) orientée transversalement à la face de support (101a), le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) la formation d'une première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) de chaque première diode électroluminescente (110) dopée selon un premier type de dopage et reliée au substrat (101), la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) délimitant une première partie latérale externe (110b) s'étendant au moins latéralement autour de la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a), la première partie latérale externe (110b) étant configurée pour permettre à au moins une première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe (110b) à une première partie semi-conductrice active secondaire (110c) ou à l'extrémité distale (HOd) pendant la formation de la première partie semi-conductrice active secondaire (110c),
b) la formation d'une deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) de chaque deuxième diode électroluminescente (210) dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat (101), la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) délimitant une deuxième partie latérale externe (210b) s'étendant au moins latéralement autour de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a), la deuxième partie latérale externe (210b) étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe (210b) à une deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) ou à l'extrémité distale (210d) pendant la formation de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c),
c) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la première partie latérale externe (110b), de la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) au moins partiellement sur une extrémité distale (HOd) de la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) opposée, le long de la direction longitudinale (D), à une extrémité proximale formée sur la face de support (101a), la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) comprenant, à la fin de l'étape c), une première concentration atomique en indium comprise entre 13% et 20%,
d) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la deuxième partie latérale externe (210b), de la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) au moins partiellement sur une extrémité distale (210d) de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) opposée, le long de la direction longitudinale (D), à une extrémité proximale formée sur la face de support (101a), la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) comprenant, à la fin de l'étape d), une deuxième concentration atomique en indium comprise entre 20% et 40%,
e) la formation d'une première partie semi-conductrice dopée tertiaire (110e) dopée selon un deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la première partie semi-conductrice dopée primaire (110a) et la première partie semi-conductrice dopée tertiaire (110e), la première partie semi- conductrice active secondaire (110c) émette une première lumière composée d'une première plage de longueurs d'onde,
f) la formation d'une deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire (210e) dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) et la deuxième partie semi-conductrice dopée tertiaire (210e), la deuxième partie semi- conductrice active secondaire (210c) émette une deuxième lumière composée d'une deuxième plage de longueurs d'onde.
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel l'étape c) et l'étape d) sont réalisées au moins partiellement pendant une même période.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, dans lequel la première partie latérale externe (110b) est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la première partie latérale externe (110b) à la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) sur une première longueur de diffusion (Ll) et où la deuxième partie latérale externe (210b) de la deuxième partie semi-conductrice dopée primaire (210a) est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la deuxième partie latérale externe (210b) à la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) sur une deuxième longueur de diffusion (L2) différente de la première longueur de diffusion (Ll).
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, dans lequel la première partie latérale externe (110b) est configurée pour présenter un premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la première partie latérale externe (110b) et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la première partie latérale externe (110b), et où la deuxième partie latérale externe (210b) est configurée pour présenter un deuxième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la deuxième partie latérale externe (210b) et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la deuxième partie latérale externe (210b).
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, dans lequel la deuxième concentration atomique en indium est comprise entre 20% et 27%.
24. Procédé selon la revendications 23, dans lequel le dispositif optoélectronique (10) comprend au moins une troisième diode électroluminescente (310) formée sur la face de support (101a) et ayant une forme tridimensionnelle allongée le long de la direction longitudinale (D) orientée transversalement à la face de support (101a), le procédé comprenant les étapes supplémentaires suivantes :
g) la formation d'une troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) de chaque troisième diode électroluminescente (310) dopée selon le premier type de dopage et reliée au substrat (101), la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) délimitant une troisième partie latérale externe (310b) s'étendant au moins latéralement autour de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a), la troisième partie latérale externe (310b) de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) étant configurée pour permettre à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe (310b) à une troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) ou à l'extrémité distale (310d) pendant la formation de la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c), h) la formation, en utilisant au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium diffusant sur la troisième partie latérale externe (310b), de la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) au moins partiellement sur une extrémité distale (310d) de la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) opposée, le long de la direction longitudinale (D), à une extrémité proximale formée sur la face de support (101a), la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) comprenant, à la fin de l'étape h), une troisième concentration atomique en indium comprise entre 27% et 40%,
i) la formation d'une troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire (310e) dopée selon le deuxième type de dopage de sorte que, lorsqu'une différence de tension est appliquée entre la troisième partie semi-conductrice dopée primaire (310a) et la troisième partie semi-conductrice dopée tertiaire (310e), la troisième partie semi- conductrice active secondaire (310c) émette une troisième lumière composée d'une troisième plage de longueurs d'onde.
25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel l'étape h) est réalisée au moins partiellement pendant une même période que l'étape c) et l'étape d).
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 et 25, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) est configurée pour permettre à la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser de la troisième partie latérale externe (310b) à la troisième partie semi-conductrice active secondaire (310c) sur une troisième longueur de diffusion (L3) différente de la première longueur de diffusion (Ll) et de la deuxième longueur de diffusion (L2).
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 26, dans lequel la troisième partie latérale externe (310b) est configurée pour présenter un troisième coefficient d'adhérence différent du premier coefficient d'adhérence et du deuxième coefficient d'adhérence, qui représente le rapport entre une quantité de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium adsorbée sur la troisième partie latérale externe (310b) et une quantité totale de la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium arrivant sur la troisième partie latérale externe (310b).
28. Procédé selon la revendication 27, comprenant au moins l'une des étapes supplémentaires suivantes :
al) la formation d'au moins une première couche primaire (llOba) de la première partie latérale externe (110b) de sorte que la première couche primaire (llOba) permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la première partie semi-conductrice active secondaire (110c) ou vers l'extrémité distale (110d) sur la première longueur de diffusion (Ll), bl) la formation d'au moins une deuxième couche primaire (210ba) de la deuxième partie latérale externe (210b) de sorte que la deuxième couche primaire (210ba) présente le deuxième coefficient d'adhérence ou permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la deuxième partie semi-conductrice active secondaire (210c) ou vers l'extrémité distale (210d) sur la deuxième longueur de diffusion (L2),
gl) la formation d'au moins une troisième couche primaire (310ba) de la troisième partie latérale externe de sorte que la troisième couche primaire (310ba) présente le troisième coefficient d'adhérence ou permette à au moins la première espèce atomique contenant de l'indium ou du gallium de diffuser vers la troisième partie semi- conductrice active secondaire (310c) ou vers l'extrémité distale (310d) sur la troisième longueur de diffusion (L3) où l'étape al) est réalisée après l'étape a), l'étape bl) est réalisée après l'étape b) et l'étape gl) est réalisée après l'étape g).
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