DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR

L'invention concerne le domaine des diodes électroluminescentes (appelées DELs ou LEDs), et notamment celui des dispositifs émissifs lumineux comprenant une ou plusieurs LEDs (ampoules, écrans, projecteurs, murs d'images, etc.). L'invention concerne également un dispositif et un procédé d'ajustement de caractéristiques d'émission lumineuse d'une LED, pouvant servir notamment à déterminer des paramètres d'alimentation électrique de la LED permettant d'obtenir une émission lumineuse selon une longueur d'onde et une intensité lumineuse souhaitées.

Lors de la réalisation de certaines LEDs, telles que des LEDs destinées à être couplées à du phosphore convertissant une partie de la lumière bleue émise par les LEDs en une lumière jaune et avoir au final une émission de lumière blanche, ces LEDs sont triées en sortie de production pour ne garder que celles dont la longueur d'onde d'émission correspond précisément à la longueur d'onde recherchée, par exemple la longueur d'onde optimale pour exciter le phosphore dans le cas des LEDs servant à émettre une lumière blanche. Or, la valeur de longueur d'onde émise par les LEDs dépend de plusieurs paramètres des LEDs, en particulier de la composition des matériaux des puits quantiques des LEDS et de l'épaisseur de ces puits quantiques.

Pour la production de ces LEDs, un substrat de grande taille (100 mm, 150 mm, ou 200 mm de diamètre) est utilisé pour faire croître divers matériaux semiconducteurs (par exemple par épitaxie), ces empilements de matériaux formant notamment les puits quantiques correspondant aux couches émissives des LEDs. Le substrat est ensuite découpé en très petits rectangles (« dies » en anglais), formant des puces individuelles comportant une ou plusieurs LEDs. Des contacts électriques sont ensuite réalisés et du phosphore est ajouté sous la forme d'un revêtement sur la partie émissive des LEDs. De faibles variations de l'épaisseur des puits quantiques et/ou de la composition des matériaux des puits quantiques, dues aux étapes de fabrication mises en œuvre, ont une influence significative sur la longueur d'onde d'émission obtenue en sortie des LEDs. Ainsi, pour une LED comportant plusieurs puits quantiques à base d'InGaN et émettant normalement à une longueur d'onde d'environ 420 nm, une modification d'environ 1 % de la composition en indium dans le semi-conducteur des puits quantiques, c'est-à-dire de la proportion d'indium dans l'InGaN, modifie d'environ 5 nm la longueur d'onde émise par la LED. De même, une modification d'environ 0,5 nm de l'épaisseur d'un des puits quantiques d'InGaN d'épaisseur nominal d'environ 2,5 nm d'une telle LED entraîne un décalage de la longueur d'onde d'émission d'environ 10 nm.

Or, les valeurs de ces deux paramètres (épaisseur et composition des matériaux des puits quantiques) peuvent varier beaucoup d'une LED à une autre en sortie de production, notamment à cause des procédés de croissance mis en œuvre pour leur fabrication, pouvant créer d'importantes variations de la couleur émise au final par les LEDs.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

Un but de la présente invention est de proposer un dispositif émissif lumineux comprenant au moins une diode électroluminescente et qui permet de s'affranchir et compenser d'éventuelles variations de la longueur d'onde émise par la diode électroluminescente, par exemple dues à des variations structurelles de la diode électroluminescente et notamment de l'épaisseur et/ou de la composition des matériaux de la ou des couches émissives de la diode électroluminescente.

Pour cela, la présente invention propose un dispositif émissif lumineux comportant au moins :

une diode électroluminescente comprenant :

• au moins une couche émissive apte à former un puits quantique et comprenant un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et ΓΙη dont la composition atomique, ou le pourcentage atomique, varie le long de l'épaisseur de la couche émissive, et/ou

• au moins deux couches émissives aptes à former deux puits quantiques et comprenant chacune un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In, les compositions atomiques, ou les pourcentages atomiques, dudit élément chimique dans les couches émissives étant différentes l'une par rapport à l'autre,

un dispositif de détection de la valeur d'une longueur d'onde et d'une intensité d'une lumière destinée à être émise par la diode électroluminescente, une alimentation électrique à découpage apte à alimenter électriquement la diode électroluminescente par un signal périodique comprenant un rapport cyclique a tel que a e ]θ;ΐ],

un dispositif de commande de l'alimentation électrique à découpage apte à modifier une valeur crête et le rapport cyclique a du signal périodique respectivement en fonction des valeurs de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière destinée à être détectées et en fonction de valeurs cibles de la longueur d'onde et de l'intensité.

Un tel dispositif émissif lumineux permet donc de compenser d'éventuelles variations de la longueur d'onde émise par la diode électroluminescente, par exemple dues à des variations dans la structure des couches émissives de la diode électroluminescente, en jouant sur les paramètres d'alimentation électrique de la diode électroluminescente. En effet, si la diode électroluminescente émet, lorsqu'elle est alimentée avec un signal périodique standard, une lumière dont la valeur de la longueur d'onde ne correspond pas à la valeur cible recherchée (par exemple la longueur d'onde optimale d'excitation du phosphore), cette différence entre la valeur de la longueur d'onde émise et la valeur cible est détectée par le dispositif de détection du dispositif émissif lumineux. Le dispositif de commande du dispositif émissif lumineux adapte alors la valeur crête du signal périodique alimentant la diode électroluminescente, modifiant ainsi la densité de courant traversant la diode électroluminescente, ce qui permet de décaler la valeur de la longueur d'onde émise par la diode électroluminescente vers la valeur cible recherchée.

La modification de la densité de courant traversant la diode électroluminescente entraine un changement de l'intensité de la lumière émise par la diode électroluminescente. Afin que cette modification de la valeur de la densité de courant traversant la diode électroluminescente n'affecte pas l'intensité avec laquelle la lumière est émise par la diode électroluminescente et que la valeur de l'intensité de la lumière émise corresponde à la valeur cible recherchée de cette intensité lumineuse, le dispositif de commande adapte également le rapport cyclique a du signal périodique d'alimentation électrique de la diode électroluminescente afin que l'émission lumineuse réalisée par la diode électroluminescente à la bonne longueur d'onde le soit également avec une intensité lumineuse correspondant à la valeur d'intensité cible recherchée.

En outre, afin qu'il soit possible d'ajuster la longueur d'onde d'émission de la diode électroluminescente dans une gamme de valeurs suffisamment large, le dispositif émissif lumineux fait également appel à une diode électroluminescente comportant une ou plusieurs couches émissives formant un ou plusieurs puits quantiques qui présentent des variations dans la composition atomique d'un élément chimique de la colonne 13, ou colonne NIA, du tableau périodique des éléments du ou des semiconducteurs ternaires ou quaternaires de cette ou de ces couches émissives, ces variations correspondant soit à des variations de la composition atomique dudit élément chimique au sein de la couche émissive ou de chacune des couches émissives, soit à des compositions atomiques dudit élément chimique différentes d'une couche à l'autre. De telles inhomogénéités de compositions, faisant varier l'énergie de gap dans la ou les couches émissives, favorisent l'adaptabilité en longueur d'onde de la diode électroluminescente en permettant d'avoir une plus grande latitude sur l'ajustement de la longueur d'onde d'émission de la diode électroluminescente par rapport à une diode électroluminescente qui comporterait une ou plusieurs couches émissives dont la composition atomique dudit élément chimique du semi-conducteur de cette ou de ces couches serait de valeur constante dans toute la zone active qui comporte cette ou ces couches émissives. Le semi-conducteur ternaire ou quaternaire peut comporter au moins un élément chimique de la colonne 13, ou colonne NIA, du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In, et peut comporter en outre au moins un élément chimique de la colonne 15, ou colonne VA, du tableau périodique des éléments. L'élément chimique de la colonne 15 du tableau périodique des éléments peut être choisi par le N, le P, l'As et le Sb. Dans le cas d'un semi-conducteur ternaire, celui-ci peut comporter un élément chimique de la colonne 15 du tableau périodique des éléments et deux éléments chimiques de la colonne 13 du tableau périodique des éléments, correspondant par exemple à de l'InGaN. Dans le cas d'un semi-conducteur quaternaire, celui-ci peut comporter un élément chimique de la colonne 15 du tableau périodique des éléments et trois éléments chimiques de la colonne 13 du tableau périodique des éléments, correspondant par exemple à du GaAIInN ou du GaAIlnP ou du GaAIInAs.

Les éléments chimiques des semi-conducteurs des couches émissives peuvent être de nature similaire dans toutes les couches émissives, seules les compositions atomiques dudit élément chimique variant au sein des couches émissives ou étant différentes d'une couche émissive à l'autre.

Ledit élément chimique peut être de l'indium ou de l'aluminium. Par exemple, lorsque le semi-conducteur est l'lnxGa(i-x)N, l'expression « composition atomique dudit élément chimique » correspond au pourcentage atomique X d'indium dans ce semi-conducteur. Dans ce cas, le gap du puits quantique varie en fonction du pourcentage atomique X dudit élément chimique dans ce semi-conducteur. De plus, l'énergie d'émission dans le puits quantique varie en fonction de l'épaisseur du puits quantique et de ce pourcentage atomique X.

Dans le cas d'un semi-conducteur ternaire ou quaternaire, c'est-à-dire de type alliage ternaire ou quaternaire, correspondant à un semi-conducteur lll-V comportant au moins deux éléments de la colonne 13, ou colonne NIA, du tableau périodique des éléments et au moins un élément de la colonne 15, ou colonne VA, du tableau périodique des éléments, l'expression « composition atomique dudit élément chimique » correspond au pourcentage atomique de l'un des éléments de la colonne 13, par exemple au pourcentage atomique d'indium ou d'aluminium, par rapport au pourcentage atomique de l'autre des éléments de la colonne 13, par exemple au pourcentage atomique de gallium.

La diode électroluminescente, le dispositif de détection de la valeur de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière destinée à être émise, le dispositif de commande et l'alimentation électrique à découpage peuvent donc former ensemble une boucle de rétroaction permettant de réaliser un contrôle et une régulation de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière émise par la diode électroluminescente d'un tel dispositif émissif lumineux.

Un tel dispositif émissif lumineux permet aussi de compenser les effets du vieillissement de la diode électroluminescente. En effet, étant donné que la longueur d'onde émise par une diode électroluminescente varie dans le temps et que sa luminosité diminue avec le temps, un tel dispositif émissif lumineux permet de compenser ces effets dus au vieillissement de la diode électroluminescente et donc de prolonger sa durée d'utilisation et sa durée de vie.

Avec de tels dispositifs émissifs lumineux, il est donc possible d'homogénéiser la longueur d'onde d'émission des diodes électroluminescentes présentant par exemple des variations structurelles dues aux étapes de leur fabrication, sans avoir à trier et éliminer une grande partie des puces en sortie de fabrication. Ceci permet de réduire le « binning », c'est-à-dire le tri des puces après épitaxie et hybridation du fait de leur dispersion en longueur d'onde d'émission.

La longueur d'onde émise par la diode électroluminescente correspond à la longueur d'onde pour laquelle l'intensité lumineuse est maximale dans le spectre d'émission de la diode électroluminescente.

Un tel dispositif émissif lumineux peut correspondre par exemple à une ampoule à diode(s) électroluminescente(s) dans laquelle le dispositif de détection de la valeur de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière destinée à être émise, le dispositif de commande et l'alimentation électrique à découpage sont réalisés sous la forme d'une électronique intégrée à l'ampoule. Ce dispositif émissif lumineux peut également correspondre à un écran, un projecteur ou un mur d'images comportant plusieurs diodes électroluminescentes. Le gap, ou l'énergie de bande interdite, d'une couche émissive apte à former un puits quantique, peut être inférieur au gap de couches barrières entre lesquelles est disposée la couche émissive.

La diode électroluminescente peut comporter plusieurs couches émissives chacune apte à former un puits quantique, chacune desdites couches émissives pouvant comprendre au moins un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In dont la composition atomique varie le long de l'épaisseur de ladite couche émissive, et/ou dont les compositions atomiques dans les couches émissives sont différentes les unes par rapport aux autres.

Une différence entre des compositions atomiques dudit élément chimique dans deux couches émissives peut être supérieure ou égale à environ 0,2 %.

La couche émissive ou chacune des couches émissives peut être disposée contre et entre deux couches barrières comportant chacune un semiconducteur. Les semi-conducteurs des couches barrières peuvent être avantageusement de la même famille que celui de la couche émissive ou que ceux des couches émissives.

Les couches barrières peuvent comporter chacune un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In dont la composition atomique est de valeur inférieure à celle de la composition atomique dudit élément chimique dans la couche émissive disposée contre et entre lesdites couches barrières tel qu'un gap dans ladite couche émissive soit inférieur à un gap dans lesdites couches barrières, les éléments chimiques du semi-conducteur des couches barrières étant de nature similaire aux éléments chimiques du semi-conducteur de la ou des couches émissives. De telles couches barrières permettent d'élargir la gamme de valeurs sur laquelle la longueur d'onde destinée à être émise par la diode électroluminescente peut être ajustée.

La diode électroluminescente peut comporter en outre au moins une couche de semi-conducteur dopée n et au moins une couche de semi-conducteur dopée p entre lesquelles se trouve au moins la ou les couches émissives. Ces couches de semiconducteur dopées forment la jonction p-n de la diode électroluminescente, la zone active de la diode électroluminescente comprenant notamment la ou les couches émissives étant disposée entre ces couches de semi-conducteur dopées.

Les semi-conducteurs utilisés pour réaliser la diode électroluminescente peuvent être tous de la famille des nitrures, c'est-à-dire comportant de l'azote comme élément commun de la colonne 15, ou colonne VA, du tableau périodique des éléments.

Lorsque la composition atomique dudit élément chimique varie le long de l'épaisseur de la ou de chacune des couches émissives, la valeur de cette composition atomique peut être, au niveau d'une première face de ladite couche émissive ou de chacune desdites couches émissives disposée du côté de la couche de semi-conducteur dopée n, supérieure à la valeur de celle au niveau d'une deuxième face, opposée à la première face et disposée du côté de la couche de semi-conducteur dopée p, de ladite couche émissive ou de chacune desdites couches émissives, et/ou, lorsque les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives sont différentes les unes par rapport aux autres, les valeurs desdites compositions atomiques peuvent augmenter d'une couche émissive à l'autre dans le sens allant de la couche de semi-conducteur dopée p à la couche de semi-conducteur dopée n.

Le dispositif émissif lumineux peut être tel que :

- une variation de la composition atomique dudit élément chimique le long de l'épaisseur de la ou de chacune des couches émissives et/ou une différence maximale entre les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives peut être comprise entre environ 0,2 % et 2 % (valeur de la variation du pourcentage atomique dudit élément chimique), et/ou

- la composition atomique dudit élément chimique le long de l'épaisseur de la ou de chacune des couches émissives et/ou les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives peuvent être comprises entre environ 15 % et 17 % (valeurs des pourcentages atomiques dudit élément chimique).

Le semi-conducteur de la couche émissive ou les semi-conducteurs des couches émissives peuvent être de l'InGaN.

Le dispositif de détection de la valeur de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière destinée à être émise par la diode électroluminescente peut comporter plusieurs photodiodes couplées optiquement à la diode électroluminescente et reliées électriquement au dispositif de commande de l'alimentation électrique à découpage. De telles photodiodes peuvent notamment être réalisées avec la diode électroluminescente dans un même substrat de semi-conducteur. Il est possible d'avoir par exemple deux photodiodes détectant différentes gammes de longueurs d'ondes émises par la diode électroluminescente, les photo-courants délivrés par ces deux photodiodes permet de déterminer la puissance lumineuse totale émise par la diode électroluminescente ainsi que le spectre d'émission de la diode électroluminescente et donc la longueur d'onde d'émission de la diode électroluminescente.

La diode électroluminescente peut comporter en outre, au niveau d'une face de sortie de la lumière, du phosphore apte à modifier la longueur d'onde d'une partie de la lumière destinée à être émise par la diode électroluminescente.

Le signal périodique peut être un signal carré. Ce signal carré peut également être appelé signal rectangulaire, la valeur de son rapport cyclique a pouvant varier et n'est pas nécessairement égal à 0,5.

La fréquence du signal périodique peut être comprise entre environ 20 Hz et 1 MHz. De cette manière, la lumière émise par le dispositif émissif lumineux et observée par une personne est perçue comme constante par cette personne en raison de la persistance rétinienne.

L'invention concerne également un dispositif d'ajustement d'une longueur d'onde et d'une intensité d'une lumière destinée à être émise par une diode électroluminescente comprenant au moins une couche émissive apte à former un puits quantique et comprenant au moins un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In dont la composition atomique varie le long de l'épaisseur de la couche émissive, et/ou au moins deux couches émissives aptes à former deux puits quantiques et comprenant chacune au moins un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In, les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives étant différentes l'une par rapport à l'autre, le dispositif d'ajustement comprenant au moins :

- un dispositif de détection de la valeur de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière destinée à être émise par la diode électroluminescente,

- une alimentation électrique à découpage apte à alimenter électriquement la diode électroluminescente par un signal périodique comprenant un rapport cyclique a tel que a e ]θ;ΐ],

- un dispositif de commande de l'alimentation électrique à découpage apte à modifier une valeur crête et le rapport cyclique a du signal périodique respectivement en fonction des valeurs de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière destinée à être détectées et en fonction de valeurs cibles de la longueur d'onde et de l'intensité.

Un tel dispositif d'ajustement peut par exemple servir à tester des diodes électroluminescentes afin de déterminer, pour chacune de ces diodes électroluminescentes, les valeurs du rapport cyclique et de la valeur crête du signal d'alimentation électrique permettant d'obtenir une émission de lumière dont la longueur d'onde et l'intensité correspondent aux valeurs cibles recherchées.

L'invention concerne également un procédé d'ajustement d'une longueur d'onde et d'une intensité d'une lumière destinée à être émise par une diode électroluminescente comprenant au moins une couche émissive apte à former un puits quantique et comprenant au moins un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'I n dont la composition atomique varie le long de l'épaisseur de la couche émissive, et/ou au moins deux couches émissives aptes à former deux puits quantiques et comprenant chacune au moins un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In, les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives étant différentes l'une par rapport à l'autre, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : - détection de la valeur de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière émise par la diode électroluminescente,

- ajustement d'une valeur crête et d'un rapport cyclique a tel que a G ]θ;ΐ] d'un signal périodique alimentant électriquement la diode électroluminescente, respectivement en fonction des valeurs de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière détectées et en fonction de valeurs cibles de la longueur d'onde et de l'intensité, ces étapes étant répétées de manière itérative jusqu'à ce que les valeurs de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière détectées soient sensiblement égales aux valeurs cibles de la longueur d'onde et de l'intensité. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement un dispositif émissif lumineux, objet de la présente invention, selon un mode de réalisation particulier ;

- la figure 2 représente schématiquement un signal électrique alimentant électriquement une LED du dispositif émissif lumineux objet de la présente invention ;

- la figure 3 représente schématiquement un premier exemple de réalisation d'une LED du dispositif émissif lumineux objet de la présente invention ;

- la figure 4 représente l'énergie de bande interdite au sein de la zone active de la LED selon le premier exemple de réalisation, en fonction de la position le long de l'épaisseur de la zone active de la LED ;

- la figure 5 représente le taux de recombinaisons radiatives au sein de la couche émissive de la LED selon le premier exemple de réalisation, en fonction de la position le long de l'épaisseur de la couche émissive de la LED et pour une densité de courant d'environ 100 A/cm ² traversant la LED ; - la figure 6 représente l'intensité lumineuse de la LED selon le premier exemple de réalisation en fonction de l'énergie d'émission lorsque la LED est traversée par une densité de courant d'environ 100 A/cm ² ;

- la figure 7 représente le taux de recombinaisons radiatives au sein de la couche émissive de la LED selon le premier exemple de réalisation, en fonction de la position le long de l'épaisseur de la couche émissive de la LED et pour une densité de courant d'environ 450 A/cm ² traversant la LED ;

- la figure 8 représente l'intensité lumineuse de la LED selon le premier exemple de réalisation en fonction de l'énergie d'émission lorsque la LED est traversée par une densité de courant d'environ 450 A/cm ² ;

- la figure 9 représente schématiquement un deuxième exemple de réalisation d'une LED du dispositif émissif lumineux objet de la présente invention ;

- les figures 10 à 12 représentent des structures de bandes de la zone active de la LED, selon différents exemples de réalisation, du dispositif émissif lumineux objet de la présente invention ;

- les figures 13A et 13B représentent schématiquement des exemples de réalisation d'une LED, sous forme de nanofil, du dispositif émissif lumineux objet de la présente invention.

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.

Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.

Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être com prises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente schématiquement un dispositif émissif lumineux 100 selon un mode de réalisation particulier. Le dispositif émissif lumineux 100 comporte une LED 102 qui est ici destinée à réaliser une émission lumineuse de couleur blanche. Cette émission lumineuse de couleur blanche est obtenue grâce à une structure émissive de la LED 102 apte à émettre une lumière bleue et à du phosphore recouvrant cette structure émissive, ce phosphore permettant de convertir une partie de la lumière bleue émise en une lumière de couleur jaune. La LED 102 est couplée mécaniquement et électriquement sur un substrat 104, par exemple en silicium, via des billes de matériau fusible 106. En variante, la LED 102 pourrait être réalisée directement par croissance sur le substrat 104. La LED 102 est apte à émettre à la fois depuis une face arrière se trouvant en regard du substrat 104 et depuis une face avant opposée à la face arrière.

Le dispositif émissif lumineux 100 comporte un dispositif de détection de la valeur d'une longueur d'onde et d'une intensité de la lumière émise par la LED 102 comportant ici deux photodiodes 108 réalisées dans le substrat 104, et qui sont disposées en regard de la face arrière de la LED 102. Une première des deux photodiodes 108 détecte les longueurs d'ondes inférieures à une première longueur d'onde de coupure appelée λι et par exemple égale à environ 450 nm. Une deuxième des deux photodiodes 108 détecte les longueurs d'ondes supérieures à une deuxième longueur d'onde de coupure appelée λ ₂ qui est telle que λ ₂ > λι et par exemple égale à environ 470 nm. La première longueur d'onde de coupure λι est par exemple définie par un filtre passe-bas formée devant la première des deux photodiodes 108 (entre cette première photodiode et la LED 102) et la deuxième longueur d'onde de coupure λ ₂ est par exemple définie par un filtre passe-haut formée devant la deuxième des deux photodiodes 108 (entre cette deuxième photodiode et la LED 102).

Le dispositif de détection de la valeur d'une longueur d'onde et d'une intensité de la lumière émise par la LED 102 comporte également des moyens de calcul (non représentés sur la figure 1) couplés aux photodiodes 108 et permettant de calculer, à partir de la somme des signaux électriques, ou photo-courants, délivrés par les photodiodes 108 l'intensité de la lumière, ou puissance lumineuse totale, émise par la LED 102. Ces moyens de calcul permettent également de calculer la longueur d'onde de la lumière émise par la LED 102 à partir du rapport entre les signaux électriques délivrés par les deux photodiodes 108.

En variante, la détection de la valeur de la longueur d'onde émise par la LED 102 et la détection de l'intensité de la lumière émise par la LED 102 pourraient être réalisées par deux dispositifs distincts.

Le dispositif émissif lumineux 100 comporte également une alimentation électrique à découpage 110 permettant d'alimenter électriquement la LED 102. Cette alimentation à découpage 110 délivre une tension ou un courant sous la forme d'un signal périodique, par exemple un signal carré, de période T et dont une valeur crête Imax ou Umax et un rapport de cycle a sont ajustables, le rapport cyclique a étant tel que a G ]θ;ΐ] . La figure 2 représente un exemple du signal périodique d'alimentation de la LED 102, ici un courant de la forme d'un signal carré.

Ces paramètres du signal électrique délivré par l'alimentation à découpage 110 sont commandés par un dispositif de commande 111 recevant en entrée les valeurs détectées de la longueur d'onde et de l'intensité de la lumière émise par la LED 102 et délivrant en sortie un signal de commande envoyé à l'alimentation à découpage 110 (en variante, il est possible que le dispositif de commande 111 et l'alimentation électrique à découpage 110 forment un seul élément). Ces éléments forment une boucle de rétroaction telle que la valeur crête Imax ou Umax et le rapport cyclique a du signal délivré par l'alimentation à découpage 110 soient fonction de la longueur d'onde et de l'intensité souhaitées pour la lumière destinée à être émise par la LED 102. Ainsi, pour ajuster l'intensité et la longueur d'onde de la lumière émise par la LED 102, la valeur crête et le rapport de cycle du signal d'alimentation sont ajustés pour que la somme et le rapport des photo-courants délivrés par les photodiodes 108 soient de valeurs égales à celles obtenues pour une intensité et une longueur d'onde souhaitées (ces valeurs cibles de la somme et du rapport des photo-courants sont connues ou déterminées au préalable avec une LED servant de référence). Lorsque la détection de la longueur d'onde et la détection de l'intensité lumineuse sont réalisées par deux dispositifs distincts, ces deux dispositifs peuvent être couplés optiquement à la LED 102 et reliés électriquement au dispositif de commande 111 en formant deux boucles de rétroaction.

Le dispositif de détection du dispositif émissif lumineux 100 peut être réalisé de manière intégré au substrat comme décrit par exemple dans le document US 2009/0040755 Al.

Un premier exemple de réalisation de la LED 102 est représenté schématiquement sur la figure 3.

La LED 102 comporte une jonction p-n formée par une couche de semiconducteur dopée n 112 et une couche de semi-conducteur dopée p 114.

Le semi-conducteur des couches 112 et 114 est par exemple du GaN. La couche 112 est dopée n avec une concentration de donneurs comprise entre environ 10 ¹⁷ et 5.10 ¹⁹ donneurs/cm ³ . La couche 114 est dopée p avec une concentration d'accepteurs comprise entre environ 10 ¹⁷ et 5.10 ¹⁹ donneurs/cm ³ .

Ces deux couches 112 et 114 ont par exemple chacune une épaisseur (dimension selon l'axe Z représenté sur la figure 3) comprise entre environ 20 nm et 10 μιη. Une première électrode transparente 116 est disposée contre la couche dopée n 112 et forme une cathode de la LED 102, et une deuxième électrode transparente 118 est disposée contre la couche dopée p 114 et forme une anode de la LED 102.

La LED 102 comporte, entre la couche dopée n 112 et la couche dopée p 114, une zone active 120 comprenant une couche émissive 122 comprenant un semiconducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments parmi l'Ai, le Ga et l'In, ici de l'InGaN, formant un puits quantique de la LED 102. Ce semi-conducteur peut comporter en outre au moins un élément chimique de la colonne 15 du tableau périodique des éléments, pouvant être choisi par le N, le P, l'As et le Sb. L'épaisseur de la couche émissive 122 est par exemple égale à environ 3 nm et plus généralement comprise entre environ 0,5 nm et 10 nm. La zone active 120 comporte également deux couches barrières 124.1 et 124.2 comprenant de préférence le même semi-conducteur que le semi-conducteur de base auquel ledit élément chimique, par exemple de l'indium, est ajouté pour former le semi- conducteur ternaire ou quaternaire de la couche émissive 122, c'est-à-dire ici du GaN, entre lesquelles la couche émissive 122 est disposée. Ainsi, la première couche barrière 124.1 est disposée entre la couche dopée n 112 et la couche émissive 122, et la deuxième couche barrière 124.2 est disposée entre la couche dopée p 114 et la couche émissive 122. L'épaisseur de chacune des couches barrières 124.1 et 124.2 est par exemple comprise entre environ 1 nm et 25 nm. Toutes les couches de la zone active 120 de la LED 102, c'est-à-dire la couche émissive 122 et les couches barrières 124.1 et 124.2, comportent des matériaux non intentionnellement dopés (de concentration en donneurs résiduels n _n id égale à environ 10 ¹⁷ donneurs/cm ³ , ou comprise entre environ 10 ¹⁵ et 10 ¹⁸ donneurs/cm ³ ).

La composition atomique dudit élément chimique du semi-conducteur de la couche émissive 122, correspondant ici à la composition atomique de l'indium dans l'InGaN de la couche émissive 122, ou encore au pourcentage atomique d'indium dans l'InGaN, varie le long de l'épaisseur (dimension selon l'axe Z représenté sur la figure 3) de la couche émissive 122. Dans cet exemple de réalisation, cette composition en indium varie de manière décroissante dans le sens allant de la couche dopée n 112 à la couche dopée p 114. Plus précisément, la composition en indium de la couche émissive 122 au niveau d'une première face 121 se trouvant contre la première couche barrière 124.1, c'est-à-dire du côté de la couche dopée n 112, est égale à environ 16 % (valeur du pourcentage atomique d'indium), cette composition en indium variant de manière sensiblement continue et décroissante le long de l'épaisseur de la couche émissive 122 jusqu'à atteindre, au niveau d'une deuxième face 123 de la couche émissive 122 se trouvant contre la deuxième couche barrière 124.2, c'est-à-dire du côté de la couche dopée p 114, une valeur égale à environ 15 %. L'énergie de bande interdite obtenue au sein d'une telle couche émissive 122, ainsi que dans une partie des couches barrières 124.1 et 124.2 en contact avec la couche émissive 122, en fonction de l'épaisseur de ces couches, est représentée sur la figure 4.

Grâce à cette variation de la composition en indium dans le semiconducteur de la couche émissive 122 de la LED 102 et aux éléments précédemment décrits du dispositif émissif lumineux 100, il va être possible d'ajuster aisément la longueur d'onde d'émission de la LED 102 ainsi que l'intensité lumineuse d'émission de la LED 102 à des valeurs cibles souhaitées.

La figure 5 représente le taux de recombinaisons radiatives au sein de la couche émissive 122, en fonction de la position le long de l'épaisseur de la couche émissive 122, pour une densité de courant d'environ 100 A/cm ² traversant la LED 102 (cette valeur de densité de courant d'environ 100 A/cm ² correspondant à une valeur standard d'alimentation d'une LED). On voit sur cette figure 5 qu'une valeur maximale, référencée 10, du taux de recombinaisons radiatives au sein de la couche émissive 122 est obtenue du côté le plus riche en indium, c'est-à-dire au niveau de la première face 121 de la couche émissive 122 se trouvant contre la première couche barrière 124.1 et qui comporte une composition en indium égale à environ 16 %, là où l'énergie de bande interdite est la plus faible dans la couche émissive 122, du côté de la couche dopée n 112.

La figure 6 représente l'intensité lumineuse (en unités arbitraires sur cette figure) de la LED 102 en fonction de l'énergie d'émission (en eV) lorsque la LED 102 est traversée par une densité de courant d'environ 100 A/cm ² . On voit sur cette figure 6 que l'intensité d'émission est maximale pour une énergie d'émission d'environ 2,74 eV, ce qui correspond à une longueur d'onde égale à environ 452 nm. Cette valeur de 452 nm est donc assimilée à la longueur d'onde émise par la LED 102 lorsque celle-ci est alimentée avec une densité de courant égale à environ 100 A/cm ² .

La figure 7 représente le taux de recombinaisons radiatives au sein de la couche émissive 122, en fonction de la position le long de l'épaisseur de la couche émissive 122, pour une densité de courant d'environ 450 A/cm ² traversant la LED 102. On voit sur cette figure 7 qu'une valeur maximale, référencée 12, du taux de recombinaisons radiatives au sein de la couche émissive 122 est obtenue du côté le moins riche en indium, c'est-à-dire au niveau de la deuxième face 123 de la couche émissive 122 se trouvant contre la deuxième couche barrière 124.2 et qui comporte une composition en indium égale à environ 15 %, là où l'énergie de bande interdite est la plus forte dans la couche émissive 122, du côté de la couche dopée p 114.

La figure 8 représente l'intensité lumineuse (en unités arbitraires) de la LED 102 en fonction de l'énergie d'émission (en eV) lorsque la LED 102 est traversée par une densité de courant d'environ 450 A/cm ² . On voit sur cette figure 8 que l'intensité d'émission est maximale pour une énergie d'émission d'environ 2,81 eV, ce qui correspond à une longueur d'onde égale à environ 441 nm. Cette valeur de 441 nm est donc assimilée à la longueur d'onde émise par la LED 102 lorsque celle-ci est alimentée avec une densité de courant égale à environ 450 A/cm ² .

A partir des figures 5 à 8, on voit donc que la variation de la composition en indium au sein de la couche émissive 122 permet d'avoir une forte adaptabilité de la longueur d'onde émise par la couche émissive 122 en faisant varier la densité du courant injecté dans la LED 102. En effet, en faisant varier cette densité de courant, on fait varier la « position » au sein du puits quantique au niveau de laquelle se produit le maximum de recombinaisons radiatives. Or, du fait que la composition en indium varie selon la position au sein de ce puits quantique, l'énergie d'émission obtenue, et donc la longueur d'onde émise par la LED 102, varie alors également en fonction cette densité de courant.

Dans l'exemple précédemment décrit, la longueur d'onde d'émission de la LED 102 varie d'environ 9 nm en faisant varier la densité de courant d'un facteur égal à environ 4,5. Plus généralement, avec une variation d'environ 1% de la composition d'indium au sein de la couche émissive de la LED, il est possible d'ajuster la longueur d'onde d'émission sur une plage d'environ 10 nm en faisant varier la densité de courant d'un facteur égal à environ 5.

Grâce au dispositif de détection de la valeur de la longueur d'onde émise par la LED 102 qui est formé par les deux photodiodes 108 du dispositif émissif lumineux 100 précédemment décrit, ce dispositif de détection étant relié au dispositif de commande 111 lui-même relié à l'alimentation à découpage 110 en formant une boucle de rétroaction, la longueur d'onde émise par la LED 102 est donc ajustée (au sein de la plage d'ajustement obtenue par la variation de la composition en indium de la couche émissive 122) via l'ajustement de la valeur crête du signal d'alimentation électrique de la LED 102, par exemple ici l'ajustement de la valeur Imax du courant délivré par l'alimentation à découpage 110 (la densité de courant traversant le LED 102 étant fonction de cette valeur Imax), qui s'effectue en fonction de la longueur d'onde d'émission souhaitée. Ainsi, si les photodiodes 108 détectent que la LED 102 émet une longueur d'onde de valeur trop grande, le dispositif de commande 111 recevant en entrée les signaux délivrés par les photodiodes 108 commande alors à l'alimentation électrique à découpage 110 de délivrer en sortie un courant de plus forte amplitude. Inversement, si les photodiodes 108 détectent que la LED 102 émet une lumière de longueur d'onde trop basse, le dispositif de commande 111 commande alors à l'alimentation électrique à découpage 110 de délivrer en sortie un courant de plus faible amplitude.

La modification de la valeur crête du signal d'alimentation électrique de la LED 102, et donc de la densité de courant traversant la LED 102, impacte la longueur d'onde émise par la LED 102 mais également l'intensité de la lumière émise par la LED 102. Afin d'éviter que l'intensité lumineuse émise par la LED 102 ne soit impactée par la modification de la densité de courant traversant la LED 102 réalisée pour ajuster la longueur d'onde émise (l'intensité lumineuse recherchée correspondant par exemple à celle obtenue lorsque la LED 102 est traversée par une densité de courant d'environ 100 A/cm ² ), cette intensité lumineuse d'émission de la LED 102 est ajustée au niveau souhaité via l'ajustement du rapport cyclique a du signal périodique d'alimentation électrique de la LED 102.

En effet, en alimentant la LED 102 avec une tension ou un courant sous la forme d'un signal carré périodique comportant un rapport cyclique a (qui est égal au rapport de la durée pendant laquelle, au cours d'une période T, le courant est égal à la valeur crête, sur la durée totale de la période T), l'intensité de la lumière émise par la LED 102 sera dépendante de la valeur crête mais également de la valeur de a. Ainsi, dans l'exemple précédemment décrit, en considérant que l'intensité lumineuse recherchée correspond à celle obtenue lorsque la LED 102 est traversée par une densité de courant égale à environ 100 A/cm ² , la valeur de a est par exemple choisie égale à environ 0,22 lorsque la LED 102 est traversée par une densité de courant égale à environ 450 A/cm ² pour obtenir une lumière de même intensité lumineuse que lorsque la LED 102 est traversée par une densité de courant égale à environ 100 A/cm ² .

La période T du signal périodique d'alimentation électrique de la LED 102 est choisie suffisamment petite pour ne pas observer de scintillement ou de clignotement de la LED 102, et correspondant par exemple à une fréquence comprise entre environ 20 Hz et 1 MHz.

Ainsi, si le dispositif de détection de l'intensité de la lumière émise par la LED 102 détecte une trop forte intensité, le dispositif de commande 111 recevant en entrée le signal délivré par ce dispositif de détection commande alors à l'alimentation électrique à découpage 110 de délivrer le courant de sortie avec un plus petit rapport cyclique a. Inversement, si le dispositif de détection de l'intensité de la lumière émise par la LED 102 détecte que la LED 102 émet une lumière avec une trop faible intensité, le dispositif de commande 111 commande alors à l'alimentation électrique à découpage 110 de délivrer le courant de sortie avec un plus grand rapport cyclique a.

La figure 9 représente schématiquement un deuxième exemple de réalisation de la LED 102. Par rapport à la LED 102 précédemment décrite en liaison avec la figure 3, la zone active 120 de la LED 102 selon ce deuxième exemple de réalisation comporte plusieurs puits quantiques formés par une alternance de couches émissives 122.1 à 122.5 et de couches barrières 124.1 à 124.6, chacune des couches émissives 122.1 à 122.5 étant disposée entre et contre deux des couches barrières 124.1 à 124.6. Chacune des couches émissives 122.1 à 122.5 comporte de l'InGaN dont la composition en indium varie le long de l'épaisseur de ces couches telle que cette composition varie de manière croissante dans le sens allant de la couche dopée p 114 à la couche dopée n 112, comme pour la couche émissive 122 précédemment décrite pour la LED 102 selon le premier exemple de réalisation. Dans l'exemple de réalisation de la figure 9, les couches émissives 122.1 à 122.5 sont similaires les unes par rapport aux autres, et présentent chacune une composition en indium variant de 15 % à 16 % d'une face à l'autre de chacune de ces couches dans le sens allant de la couche dopée p 114 à la couche dopée n 112. Chacune des couches émissives 122.1 à 122.5 a par exemple une épaisseur (dimension selon l'axe

Z représenté sur la figure 9) égale à environ 1 nm, et chacune des couches barrières 124.1 à 124.6 a par exemple une épaisseur égale à environ 5 nm.

La structure de bandes à 0 V de la zone active 120 de la LED 102 selon le deuxième exemple de réalisation est représentée schématiquement sur la figure 10 (sur laquelle l'abscisse représente la direction de croissance des couches de la LED 102, et l'ordonnée représente l'énergie de bandes au sein des couches de la LED 102). Les références des différentes couches de la zone active 120 sont rappelées sur cette figure. On voit sur la figure 10 que la variation de la composition en indium dans chacune des couches émissives 122.1 à 122.5 engendre des variations des bandes de valence et de conduction au sein des puits quantique de la zone active 120 formés par ces couches émissives 122.1 à 122.5.

Comme pour la LED 102 selon le premier exemple de réalisation, il est donc possible d'ajuster la longueur d'onde émise par chaque puits quantique en ajustant la densité de courant traversant la LED 102. Du fait que la composition en indium dans chacune des couches émissives 122.1 à 122.5 varie de manière identique d'une couche à l'autre, la longueur d'onde émise depuis chacun des puits quantique formés par ces couches est sensiblement identique d'un puits quantique à l'autre.

Selon une variante du deuxième exemple de réalisation de la LED 102 représentée sur la figure 9, il est possible que chaque couche émissive 122.1 à 122.5 comporte de l'InGaN dont la composition en indium soit constante au sein de chacune des couches émissives 122.1 à 122.5, mais qui soient différentes d'une couche émissive à l'autre. Ainsi, en faisant varier la densité de courant traversant la LED 102, le remplissage des puits quantiques de la LED 102 par les porteurs de charges est modifié. Le puits quantique, parmi ceux de la zone active 120, qui réalise l'émission lumineuse d'une telle LED 102 change donc en fonction de la valeur de la densité de courant traversant la LED 102. Du fait que les puits quantiques présentent différentes compostions en indium, cela implique donc une variation de la longueur d'onde émise par la LED 102. La différence de composition en indium entre la dernière couche émissive 122.5, qui correspond à celle dont l'InGaN comporte la plus faible composition en indium, et la première couche émissive 122.1, qui correspond à celle dont l'InGaN comporte la plus forte composition en indium, c'est-à-dire la différence maximale entre les compositions atomiques d'indium dans les couches émissives 122.1 à 122.5, peut être du même ordre de grandeur que la différence de composition en indium au sein d'une seule couche émissive de la LED 102 selon le deuxième exemple de réalisation précédemment décrit en liaison avec la figure 10, lorsque la composition en indium varie au sein de chacune des couches émissives. La composition en indium de l'InGaN de la première couche émissive 122.1 est par exemple égale à environ 16 %, et celle de la dernière couche émissive 122.5 est par exemple égale à environ 15 %. La figure 11 représente la structure de bandes à 0 V d'une telle LED 102 selon cette variante du deuxième exemple de réalisation (sur laquelle l'abscisse représente la direction de croissance des couches de la LED 102, et l'ordonnée représente l'énergie de bandes au sein des couches de la LED 102).

Selon une autre variante, il est possible de réaliser une combinaison des exemples précédemment décrits en liaison avec les figures 10 et 11, c'est-à-dire d'avoir à la fois une variation de la composition atomique dudit élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments (par exemple de l'indium) au sein de chacune des couches émissives de la LED, et que ces variations soient différentes d'une couche émissive à l'autre. Il est par exemple possible d'avoir une variation d'environ 1 % de la composition en indium le long de l'épaisseur de chacune des couches émissives, et d'avoir des compositions en indium dont les valeurs maximales et minimales varient entre 0,1 % et 0,5 % d'une couche émissive à l'autre.

Selon un troisième exemple de réalisation, la LED 102 peut comporter deux couches émissives, formant deux puits quantiques, comportant chacune un semiconducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments par l'Ai, le Ga et l'In, les compositions atomiques dudit élément chimiques dans ces deux couches émissives étant différentes d'au moins 0,2 %. Ce semi-conducteur peut comporter en outre au moins un élément chimique de la colonne 15 du tableau périodique des éléments pouvant être choisi par le N, le P, l'As et le Sb. Ces deux couches émissives comportent par exemple de l'InGaN comportant respectivement des compositions atomiques d'indium égales à environ 16 % et 16,2 %. Ces deux couches émissives sont par exemple séparées l'une de l'autre par une couche barrière de GaN d'épaisseur égale à environ 3 nm.

Dans tous les exemples et variantes de réalisation de la diode électroluminescente précédemment décrits, la variation de la composition atomique dudit élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments, par exemple la composition atomique de l'indium, le long de l'épaisseur de la ou de chacune des couches émissives, ou une différence maximale entre les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives, peut être notamment comprise entre environ 0,1 % et 2 %, ou entre environ 0,2 % et 2 %, ou entre environ 0,2 % et 1 %. De plus, cette composition atomique dudit élément chimique le long de l'épaisseur de la ou de chacune des couches émissives ou les compositions atomiques dudit élément chimique dans les couches émissives peuvent être comprises entre environ 15 % et 17 %, ou entre environ 15 % et 16 %, ou entre environ 16 % et 17 %.

En variante, la LED 102 peut comporter un nombre différent de couches émissives formant chacune un puits quantique d'émission lumineuse, avantageusement supérieur à 5 et par exemple égal à 10. Lorsque la LED 102 comporte 10 couches émissives, la première couche émissive (celle se trouvant du côté de la couche dopée n 112) peut comporter de l'InGaN avec une concentration en indium égale à environ 17 % et la dernière couche émissive (celle se trouvant du côté de la couche dopée p 114) peut comporter de l'InGaN avec une concentration en indium égale à environ 15 %. Avec une telle LED 102, il est possible de faire varier la longueur d'onde émise sur une plage d'environ 15 nm, par exemple entre environ 455 nm et 440 nm pour des densités de courants variant entre 10 A/cm ² et 100 A/cm ² .

En variante de tous les exemples et variantes de réalisation de la diode électroluminescente, il est possible que les couches barrières soient à base d'au moins un semi-conducteur ternaire ou quaternaire, par exemple de l'InGaN, comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments, par exemple choisi parmi l'Ai, le Ga et l'In (indium par exemple), dont la composition atomique est de valeur inférieure à celle de la composition atomique dudit élément chimique dans la couche émissive qui est disposée contre et entre lesdites couches barrières. De plus, la couche dopée n 112 peut également comporter un semi-conducteur similaire à celui des couches émissives tel que de l'InGaN.

La figure 12 représente la structure de bandes à 0 V d'une LED 102 comportant 10 couches émissives 122.1 à 122.10 en InGaN comportant des compositions atomiques en indium différentes allant d'environ 17 % du côté de la couche dopée n 112 à environ 15 % du côté de la couche dopée p 114. La couche dopée n 112 peut comporter de l'lnGaN avec une composition atomique en indium égale à environ 12 %, et la couche dopée p 114 peut comporter du GaN. Les couches barrières 124.1 à 124.11 en InGaN comportent également de l'indium dont la composition atomique varie de manière croissante dans le sens allant de la couche dopée p 114 à la couche dopée n 112. Dans une telle configuration, pour des variations de la densité de courant traversant la LED 102 allant d'environ 50 A/cm ² à 200 A/cm ² , il est possible de faire varier la longueur d'onde sur une gamme d'environ 20 nm, par exemple entre environ 460 nm et 440 nm.

Dans les différents exemples de réalisation précédemment décrits, le semi-conducteur utilisé pour les différents éléments de la LED 102 comporte du GaN (avec ajout d'indium pour la réalisation des couches émissives, et éventuellement pour la réalisation des couches barrières et/ou de la couche dopée n 112). Toutefois, il est possible de réaliser la LED 102 à partir de n'importe quel semi-conducteur permettant de réaliser des jonctions p-n adaptées pour des diodes électroluminescentes à un ou plusieurs puits quantiques comprenant un semi-conducteur ternaire ou quaternaire comportant au moins un élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments choisi par l'Ai, le Ga et ΓΙη. Il est notamment possible d'utiliser, à la place du GaN, des semi-conducteurs à grands gaps tels que par exemple du GalnN, du ZnO, ou du ZnMgO pouvant potentiellement servir à réaliser une émission lumineuse dans la gamme des longueurs d'ondes correspondant à la couleur bleu ou à l'ultra-violet, l'élément chimique de la colonne 13 du tableau périodique des éléments ajouté pour la réalisation des couches émissives et éventuellement pour la réalisation des couches barrières et/ou de la couche dopée n pouvant être de l'indium ou de l'aluminium ou du gallium. Il est également possible d'utiliser des semi-conducteurs à plus petits gaps tels que par exemple de ΓΙηΡ, du GaP, de l'InGaP, de l'InAs, du G a As, de l'InGaAs, de l'AIGalnP, de l'AIGaAs.

La LED 102 précédemment décrite selon les différents exemples de réalisation peut être réalisée sous la forme d'une diode planaire, c'est-à-dire sous la forme d'un empilement de couches formées par exemple par croissance épitaxiale sur un substrat, les faces principales des différentes couches étant disposées parallèlement au plan du substrat (parallèle au plan (X,Y)). En variante, la LED 102 peut également être réalisée sous la forme d'un nanofil. La figure 13A représente une telle LED 102 réalisée sous la forme d'un nanofil axial, ce nanofil comportant un empilement formé de la première électrode 116, d'un substrat 126 de semi-conducteur (par exemple du silicium) de type n, d'une couche de nucléation 128 permettant la croissance du nanofil, de la première couche 112 de semiconducteur dopé n, de la zone active 120, de la deuxième couche 114 de semi-conducteur dopé p, et de la deuxième électrode 118. Un matériau isolant 130 peut entourer au moins une partie de ce nanofil qui s'étend parallèlement à l'axe Z.

La figure 13B représente une LED 102 réalisée sous la forme d'un nanofil radial, ce nanofil comportant un empilement formé de la première électrode 116, du substrat 126 de semi-conducteur, de la couche de nucléation 128 et de la première couche 112 de semi-conducteur dopé n. Des portions isolantes 130 entourent en partie la première couche 112 et la couche de nucléation 128. La zone active 120, formée des couches barrières 124 et des couches émissives 122, est réalisée telle qu'elle entoure une partie de la couche dopée n 112. La deuxième couche 114 de semi-conducteur dopé p est réalisée telle qu'elle entoure la zone active 120. Enfin, la deuxième électrode 118 est réalisée en recouvrant la deuxième couche 114.

En variante des deux exemples de réalisation décrits sur les figures 13A et 13B, la structure de ces nanofils peut être inversée, avec dans ce cas un substrat 128 de semi-conducteur de type p sur lequel sont réalisés la deuxième couche 114 puis les autres éléments de la LED 102 dans l'ordre inverse de celui décrit sur les figures 13A et 13B.

Les différentes caractéristiques (épaisseurs, dopage, etc.) précédemment exposées pour la LED 102 de type planaire peuvent être similaires pour la LED 102 réalisée sous la forme d'un nanofil.

Selon un autre mode de réalisation, le dispositif 100 précédemment décrit peut ne pas être destiné à réaliser une émission lumineuse, et correspondre à un dispositif d'ajustement d'une longueur d'onde et d'une intensité d'une lumière destinée à être émise par une LED. Un tel dispositif d'ajustement peut par exemple servir à tester des diodes électroluminescentes afin de déterminer, pour chacune de ces diodes électroluminescentes, les valeurs du rapport cyclique et de la valeur crête du signal d'alimentation électrique permettant d'obtenir une émission de lumière dont la longueur d'onde et l'intensité correspondent aux valeurs cibles recherchées. Dans ce cas, le dispositif 100 peut comporter un emplacement (non représenté) permettant de connecter temporairement les LED testées.