TITRE : DISPOSITIF OPTOELECTRONIQUE DONT LES PIXELS CONTIENNENT DES DIODES ELECTROLUMINESCENTES EMETTANT PLUSIEURS COULEURS ET PROCEDE DE FABRICATION

Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels comportant chacun au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en oeuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat.

L'invention trouve une application notamment dans les écrans d'affichage ou les systèmes de projection d'images.

Etat de la technique

Par « dispositif optoélectronique », on entend ici un dispositif adapté à effectuer la conversion d'un signal électrique en un rayonnement électromagnétique à émettre, notamment de la lumière.

Il existe des dispositifs optoélectroniques comportant des diodes électroluminescentes, également connues sous l'acronyme LED pour « Light Emitting Diode » selon la terminologie anglo-saxonne consacrée, formées sur une face support d'un substrat.

Il est connu que chaque diode électroluminescente comprenne un matériau actif exploitant ou non des puits quantiques, une portion semiconductrice dopée selon un premier type de dopage pour jouer le rôle de jonction dopée P et une portion semiconductrice dopée selon un deuxième type de dopage pour jouer le rôle de jonction dopée N. Chaque diode électroluminescente peut être formée sur la base d'éléments tridimensionnels filaires semiconducteurs micrométriques voire nanométriques, eux-mêmes au moins partiellement obtenus par croissance par épitaxie ou par déposition en phase vapeur d'organométalliques (MOCVD) ou par dépôt assisté par plasma (PECVD). Les diodes électroluminescentes sont typiquement formées à base d'un matériau semi-conducteur comprenant par exemple des éléments de la colonne III et de la colonne V du tableau périodique, tel qu'un composé lll-V, notamment le nitrure de gallium (GaN), le nitrure d'indium et de gallium (InGaN) ou le nitrure d'aluminium et de gallium (AIGaN).

L'architecture des diodes électroluminescentes tridimensionnelles peut être de type « cœur-coquille » avec une première portion semiconductrice dopée selon un premier type de dopage et de forme filaire, une portion active semiconductrice recouvrant cette première partie et une deuxième portion semiconductrice dopée selon un deuxième type de dopage et recouvrant la portion active. La première portion est considérée comme le « cœur » et la portion active et la deuxième portion dopée forment la « coquille » puisqu'elles entourent la première portion.

Une seconde architecture connue est appelée « structure axiale ». Dans cette architecture, la première portion semiconductrice dopée selon un premier type de dopage, la portion active et la deuxième portion semiconductrice dopée selon un deuxième type de dopage sont empilées en tout ou partie selon l'axe longitudinal de la diode électroluminescente.

Il existe des dispositifs optoélectroniques comportant une matrice de diodes électroluminescentes présentant une certaine surface d'émission au travers de laquelle est transmis le rayonnement lumineux émis par les diodes électroluminescentes. De tels dispositifs optoélectroniques peuvent notamment être utilisés dans la constitution d'écrans d'affichage ou de systèmes de projection d'images, où la matrice de diodes électroluminescentes définit en fait une matrice de pixels lumineux où chaque pixel comporte traditionnellement au moins un sous-pixel pour générer chaque couleur, le sous-pixel contenant lui-même au moins une diode électroluminescente. Un sous-pixel donné peut par exemple contenir jusqu'à 100000 diodes électroluminescentes. Afin de former une image, le dispositif optoélectronique peut être organisé en pixels indépendants.

Notamment, chaque pixel comprend classiquement :

- au moins un sous-pixel formé d'au moins une diode électroluminescente apte à générer directement, ou à transmettre par l'intermédiaire d'un convertisseur de couleur adapté, de la lumière bleue, - au moins un sous-pixel formé d'au moins une diode électroluminescente apte à générer directement, ou à transmettre par l'intermédiaire d'un convertisseur de couleur adapté, de la lumière verte,

- au moins un sous-pixel formé d'au moins une diode électroluminescente apte à générer directement, ou à transmettre par l'intermédiaire d'un convertisseur de couleur adapté, de la lumière rouge.

Une première solution connue prévoit que chaque pixel comprenne au moins une diode électroluminescente apte à émettre de la lumière bleue, au moins une diode électroluminescente apte à émettre de la lumière verte et au moins une diode électroluminescente apte à émettre de la lumière rouge. Pour y parvenir, les diodes électroluminescentes qui sont aptes à émettre une lumière dans une couleur donnée sont fabriquées sur un même substrat, cela étant répété séparément pour les trois couleurs. Puis chaque substrat est découpé afin de délimiter des dispositifs individuels. Chaque pixel est alors obtenu par reconstruction mécanique afin d'associer de tels dispositifs individuels de manière à disposer des trois couleurs.

Cette solution, également connue sous le nom de « pick and place » selon la terminologie anglo-saxonne consacrée, n'est pas optimale car elle engendre de nombreuses manipulations, un temps de fabrication et des coûts élevés, ainsi qu'un nombre de connexions important. Compte tenu de la miniaturisation toujours croissante, cette solution peut même parfois s'avérer malheureusement impossible à mettre en œuvre.

Une autre solution consiste à prévoir que les diodes électroluminescentes soient adaptées à émettre une lumière dans les couleurs bleues. Afin que le pixel lumineux puisse émettre dans les couleurs vertes et/ou dans les couleurs rouges, ce dernier peut comporter des plots photoluminescents jouant le rôle de convertisseur de couleur. Ces plots photoluminescents sont habituellement formés d'une matrice liante adaptée.

Toutefois, cette solution ne donne pas une entière satisfaction car les plots photoluminescents induisent des pertes lumineuses élevées. Généralement, le taux de conversion des plots est en effet compris entre 50% et 80%. De plus, elle reste complexe et assez coûteuse à mettre en œuvre en raison des opérations dédiées à la fabrication des plots photoluminescents.

Une difficulté est de parvenir à ce que chaque pixel puisse générer directement des lumières de différentes couleurs, notamment bleues, vertes et rouges et ce notamment à partir de matériaux de type GaN, InGaN ou AIGaN qui ne requièrent pas de changement de technique de formation d'un sous-pixel à l'autre et d'un pixel à l'autre.

Une autre difficulté majeure est que le diamètre des diodes électroluminescentes influence la couleur du rayonnement lumineux émis par celles-ci. Classiquement, une diode électroluminescente émettant une lumière rouge ou verte aura généralement un diamètre plus élevé qu'une diode électroluminescente émettant une lumière bleue. Compte tenu de la miniaturisation croissante des dispositifs optoélectronique, il devient nécessaire d'obtenir des diodes électroluminescentes de l'ordre d'une centaine de nanomètres de diamètre. Or, il devient extrêmement coûteux, notamment lors des étapes de lithographie pour définir l'emplacement des diodes électroluminescentes, d'obtenir des motifs ayant des dimensions de l'ordre d'une centaine de nanomètres.

Une autre difficulté est que les diodes électroluminescentes de faible diamètre ont des défauts structuraux importants à leur extrémité sommitale, notamment en raison de désaccords de maille atomique.

L'intensité lumineuse émise par les diodes électroluminescentes filaires nanométriques décroît également drastiquement à mesure que la taille des diodes électroluminescentes filaires se réduit.

Objet de l'invention

La présente invention a pour but de répondre à tout ou partie des problèmes présentés ci-avant.

Notamment, un but est de fournir une solution répondant à au moins l'un des objectifs suivants :

garantir que chaque pixel émette directement deux voire trois couleurs différentes, sans recourir à une technique « pick and place » ;

être simple et économique à fabriquer ;

garantir que les sous-pixels émettant des couleurs différentes puissent être fabriqués avec une même technique et sans manipulation mécanique ;

garantir une extraction lumineuse élevée à partir de chacune des diodes électroluminescentes ;

s'affranchir de la nécessité de convertisseurs de couleur ;

éviter le recours à des diodes électroluminescentes ayant un très petit diamètre ;

permettre le recours à des diodes électroluminescentes ayant toutes un diamètre sensiblement similaire d'un sous-pixel à l'autre. Ce but peut être atteint grâce à un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels comportant chacun au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat, chaque diode électroluminescente primairecomprenant :

au moins une première portion semiconductrice primaireconnectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction a globalement perpendiculaire à la face support du substrat , la première portion semiconductrice primaire comportant une extrémité sommitale a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primairetournée vers la face support du substrat ,

au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale a de la première portion semiconductrice primaire ,

une deuxième portion semiconductrice active primaire formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire , la deuxième portion semiconductrice active primaire étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire ,

une troisième portion semiconductrice primaire connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire ,

dans lequel la deuxième portion semiconductrice active primaire est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,

et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire , une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire.

Certains aspects préférés du dispositif optoélectronique, mais non limitatifs, sont les suivants. Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire, une deuxième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07 % et 2.17 % par rapport à la première portion semiconductrice primaire.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire, une troisième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07 % et 0.65 % par rapport aux paramètres de maille de la première portion semiconductrice primaire.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature contient un premier alliage d'aluminium, de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion de gallium décroissante suivant la première direction et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice primaire.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature présente, au moins à son interface avec la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature, une quatrième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.71 % et 3.22 % par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature.

Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature contient un deuxième alliage de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion d'indium décroissante suivant la première direction et dans le sens opposé à l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice primaire.

Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.

Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et dans lequel la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature présente, au moins à son interface avec la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature, une cinquième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.25% et 1.75% par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature contient un troisième alliage de gallium, d'indium et d'azote.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, chaque pixel comporte au moins un sous-pixel secondaire comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, chaque diode électroluminescente secondaire comprenant :

au moins une première portion semiconductrice secondaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire dans un plan général parallèle à la face support, connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice secondaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire tournée vers la face support du substrat,

au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice secondaire,

une deuxième portion semiconductrice active secondaire formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire, la deuxième portion semiconductrice active secondaire étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire, une troisième portion semiconductrice secondaire connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire,

dans lequel la deuxième portion semiconductrice active secondaire est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,

et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire, une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, ladite au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :

une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,

une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,

une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.

Dans une mise en oeuvre du dispositif optoélectronique, chaque pixel comporte au moins un sous-pixel tertiaire comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, chaque diode électroluminescente tertiaire comprenant :

au moins une première portion semiconductrice tertiaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire dans un plan général parallèle à la face support connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice tertiaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire tournée vers la face support du substrat,

au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice tertiaire,

- une deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire,

une troisième portion semiconductrice tertiaire connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire,

dans lequel la deuxième portion semiconductrice active tertiaire est configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée,

et dans lequel la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire, une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active tertiaire.

Dans une mise en œuvre du dispositif optoélectronique, ladite au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :

une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,

une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,

une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.

L'invention porte également sur la mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant une pluralité de pixels, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en œuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel primaire comprenant au moins une diode électroluminescente primaire apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support d'un substrat, la première phase comprenant les étapes suivantes :

a) formation, sur la face support du substrat, d'au moins une première portion semiconductrice primaire destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction globalement perpendiculaire à la face support du substrat, la première portion semiconductrice primaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire tournée vers la face support du substrat;

b) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice primaire formée à l'étape a ;

c) formation d'une deuxième portion semiconductrice active primaire par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire formée à l'étape b, la deuxième portion semiconductrice active primaire étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire ; d) formation d'une troisième portion semiconductrice primaire destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire ;

la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c étant configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;

la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire formée à l'étape b) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire.

Certains aspects préférés du procédé de fabrication, mais non limitatifs, sont les suivants.

Dans une mise en oeuvre du procédé, l'étape b) comporte au moins une des sous-étapes suivantes :

bl) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm ;

b2) formation d'une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille de deuxième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm ;

b3) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.

Dans une mise en œuvre du procédé, la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en œuvre d'une deuxième phase essentiellement simultanément à la première phase et consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel secondaire comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, la deuxième phase comprenant les étapes suivantes :

e) formation, sur la face support du substrat , d'une première portion semiconductrice secondaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire dans un plan général parallèle à la face support, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice secondaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire tournée vers la face support du substrat, l'étape e) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) ;

f) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice secondaire formée à l'étape e) ;

g) formation d'une deuxième portion semiconductrice active secondaire par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire formée à l'étape f), la deuxième portion semiconductrice active secondaire étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire, l'étape g) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) ;

h) formation d'une troisième portion semiconductrice secondaire destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire ;

la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) étant configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;

la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire étant formée à l'étape f) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g), une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire.

Dans une mise en oeuvre du procédé, l'étape f) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :

fl) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et l'étape fl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) ;

f2) formation d'une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et l'étape f2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) ;

f3) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature et l'étape f3) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3).

Dans une mise en œuvre du procédé, la formation de ladite pluralité de pixels comprend la mise en œuvre d'une troisième phase essentiellement simultanément à la première phase et à la deuxième phase et consistant, pour chaque pixel, à former au moins un sous-pixel tertiaire comprenant au moins une diode électroluminescente tertiaire apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support du substrat, la troisième phase comprenant les étapes suivantes :

i) formation, sur la face support du substrat, d'une première portion semiconductrice tertiaire décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire dans un plan général parallèle à la face support, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction, la première portion semiconductrice tertiaire comportant une extrémité sommitale opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire tournée vers la face support du substrat, l'étape i) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) et que l'étape e) ;

j) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale de la première portion semiconductrice tertiaire formée à l'étape i) ;

k) formation d'une deuxième portion semiconductrice active tertiaire par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire formée à l'étape j), la deuxième portion semiconductrice active tertiaire étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire, l'étape k) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) et que l'étape g) ;

I) formation d'une troisième portion semiconductrice tertiaire destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire ;

la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) étant configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée ;

la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire étant formée à l'étape j) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k), une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire.

Dans une mise en œuvre du procédé, l'étape j) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :

jl) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature et l'étape jl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) et que l'étape fi) ;

j2) formation d'une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature et l'étape j2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) et que l'étape f2) ;

j3) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature et l'étape j3) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3) et que l'étape f3).

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de fabrication préférés de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig. 1] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente d'architecture de type « cœur-coquille » selon un premier mode de réalisation de l'invention.

[Fig. 2] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un premier mode de réalisation de l'invention.

[Fig. 3] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un deuxième mode de réalisation l'invention. [Fig. 4] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un troisième mode de réalisation l'invention.

[Fig. 5] représente une vue schématique d'une coupe transversale d'une diode électroluminescente de type « axial » selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.

[Fig. 6] représente une vue schématique d'une étape d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.

[Fig. 7] représente une vue schématique d'une étape supplémentaire d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.

[Fig. 8] représente une vue schématique d'une autre étape d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.

[Fig. 9] représente une vue schématique d'une étape supplémentaire d'un procédé de fabrication selon l'invention d'un sous-pixel primaire comprenant une diode électroluminescente primaire, d'un sous-pixel secondaire comprenant une diode électroluminescente secondaire et d'un sous-pixel tertiaire comprenant une diode électroluminescente tertiaire, vues en coupe transversale.

EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS

Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l'échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de fabrication et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux.

Dans la suite de la description, sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ » et « globalement » signifient « à 10 % près ». A des fins d'illustration exclusivement, mais sans aucune limitation, chacune des figures annexées représente uniquement un ensemble comprenant quelques diodes électroluminescentes 111, 121, 131. Le nombre de diodes électroluminescentes par sous-pixel lia, 11b, 11c et le nombre de pixels ne sont cependant aucunement limités.

L'invention porte en premier lieu sur un dispositif optoélectronique 10, comprenant une pluralité de pixels 11 comportant chacun au moins un sous-pixel primaire lia comprenant au moins une diode électroluminescente primaire 111 apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support 110 d'un substrat 101.

Grâce à l'arrangement de diodes électroluminescentes tridimensionnelles de l'invention, une application particulièrement visée est la fourniture d'un écran d'affichage d'images ou d'un dispositif de projection d'images.

Il est également clair que les modes de fabrication peuvent concerner d'autres applications en particulier la détection ou la mesure de radiations électromagnétiques ou encore des applications photovoltaïques.

Le dispositif optoélectronique 10 est obtenu en partant d'un substrat 101, ayant une face support 110, qui est un élément commun aux différents modes de réalisation.

Le substrat 101 est constitué par exemple par un empilement d'une couche monolithique (non représentée), d'une couche d'électrode inférieure (non représentée) qui peut être une couche de germination ou dite de nucléation conductrice et d'une première couche d'isolation électrique (non représentée). L'homme du métier pourra se référer par exemple au document FR-A1-3053530 pour la fourniture d'un tel substrat 101.

La face support 110 du substrat 101 est constituée par exemple par la face exposée de ladite première couche d'isolation électrique ou de la couche de nucléation.

La couche monolithique peut être formée dans un matériau semiconducteur dopé ou non, par exemple de IΆI2O3 ou du silicium ou encore du germanium, et plus particulièrement du silicium monocristallin. Il peut aussi être formé en saphir voire en un matériau semiconducteur lll-V, par exemple en GaN. Il peut alternativement s'agir d'un substrat de type silicium sur isolant ou « SOI » pour « Silicon On Insulator » selon la terminologie anglo-saxonne consacrée. Alternativement, la couche monolithique peut être formée dans un matériau électriquement isolant.

La couche d'électrode inférieure peut servir de couche de germination pour la croissance de portions de diodes électroluminescentes. La couche d'électrode inférieure peut être continue ou discontinue. Le matériau composant la couche d'électrode inférieure peut être un nitrure, un carbure ou un borure d'un métal de transition de la colonne IV, V ou VI du tableau périodique des éléments ou une combinaison de ces composés. A titre d'exemple, la couche de l'électrode inférieure peut être en nitrure d'aluminium, en oxyde d'aluminium, en bore, en nitrure de bore, en titane, en nitrure de titane, en tantale, en nitrure de tantale, en hafnium, en nitrure d'hafnium, en niobium, en nitrure de niobium, en zirconium, en borure de zirconium, en nitrure de zirconium, en carbure de silicium, en nitrure et carbure de tantale, ou en nitrure de magnésium sous la forme Mg _x N _y , où x est environ égal à 3 et y est environ égal à 2, par exemple du nitrure de magnésium sous la forme Mg3N2. La couche d'électrode inférieure peut être dopée et du même type de conductivité que celle des éléments semiconducteurs destinés à croître, et présenter une épaisseur par exemple comprise entre 1 nm et 200 nm, de préférence comprise entre 10 nm et 50 nm. La couche d'électrode inférieure peut être composée d'un alliage ou d'un empilement d'au moins un matériau mentionné dans la liste ci-dessus.

Ladite première couche d'isolation électrique peut comprendre une première couche isolante intermédiaire qui recouvre ladite couche d'électrode inférieure. Elle forme un masque de croissance autorisant la croissance par exemple épitaxiale des différentes diodes électroluminescentes 111, 121, 131 à partir d'ouvertures traversantes débouchant localement sur les surfaces de la couche d'électrode inférieure. Ladite première couche d'isolation électrique participe également à assurer l'isolation électrique entre les premières électrodes inférieures (non représentées) et les secondes électrodes supérieures (non représentées). La première couche isolante intermédiaire est réalisée dans au moins un matériau(x) diélectrique(s) tel(s) que, par exemple, un oxyde de silicium (par exemple S1O ₂ ou SiON) ou un nitrure de silicium (par exemple S1 ₃ N ₄ ou SiN), voire un oxynitrure de silicium, un oxyde d'aluminium (par exemple AI ₂ O ₃ ) ou un oxyde de hafnium (par exemple Hf0 ₂ ). L'épaisseur de la première couche isolante intermédiaire peut être comprise entre 5 nm et 1 pm, de préférence comprise entre 20 nm et 500 nm, par exemple égale à 100 nm environ.

Ladite première couche de matériau isolant électriquement peut comporter, en outre, une deuxième couche isolante électriquement intermédiaire (non représentée) qui recouvre les premières électrodes inférieures et participe à assurer l'isolation électrique entre les premières électrodes inférieures et les secondes électrodes supérieures. Ladite deuxième couche isolante électriquement intermédiaire peut recouvrir également le masque de croissance formé par la première couche isolante intermédiaire. La deuxième couche isolante intermédiaire peut être réalisée en un matériau diélectrique identique ou différent de celui du masque de croissance, tel que, par exemple, un oxyde de silicium (par exemple S1O ₂ ) ou un nitrure de silicium (par exemple S1 ₃ N ₄ ou SiN), voire un oxynitrure de silicium, un oxyde d'aluminium (par exemple AI ₂ O ₃ ) ou un oxyde de hafnium (par exemple HfCh). L'épaisseur de la deuxième couche isolante intermédiaire peut être comprise entre 5 nm et 1 pm, de préférence comprise entre 20 nm et 500 nm, par exemple égale à 100 nm environ.

On forme sur le susbtrat 101, au moins une diode électroluminescente 111 apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde. Chaque diode électroluminescente 111 a une forme sensiblement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction 111a globalement perpendiculaire à la face support 110 du substrat 101.

Chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une première portion semiconductrice primaire 112 connectée électriquement à une première électrode. De manière générale, chaque diode électroluminescente est connectée à une première électrode inférieure, formée dans le substrat (non représentée et qui peut être la couche de germination), continue ou non. L'homme du métier pourra se référer au brevet FR3053530 pour réaliser le substrat 101 contenant les électrodes inférieures idoines. La première portion semiconductrice primaire 112 est dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P. La première portion semiconductrice primaire 112 a une forme globalement filaire allongée suivant l'axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction 111a globalement perpendiculaire à la face support 110 du substrat 101. La première portion semiconductrice primaire 112 est donc de forme tridimensionnelle, selon des dimensions micrométriques ou nanométriques. Préférentiellement, la première portion semiconductrice primaire 112 présente une forme sensiblement filaire, conique ou tronconique. Dans le texte, les termes « tridimensionnelle » ou « filaire » ou « tronconique » ou « conique » sont équivalents. La première portion semiconductrice primaire 112 comporte une extrémité sommitale 112a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire 112 tournée vers la face support 110 du substrat 101.

Dans la description et sur les figures, les modes de réalisation sont décrits pour des diodes électroluminescentes 111, 121, 131 filaires.

A titre d'exemple, la première portion semiconductrice primaire 112, mais cela est également valable pour les premières portions semiconductrice secondaires et tertiaires 122 et 132, peut être, au moins en partie, formés à partir de matériaux semiconducteurs de groupe IV comme du silicium ou du germanium ou bien comportant majoritairement un composé lll-V, par exemple des composés lll-N. Des exemples du groupe III comprennent le gallium, l'indium ou l'aluminium. Des exemples de composés lll-N sont GaN, AIN, InGaN ou AlInGaN. D'autres éléments du groupe V peuvent également être utilisés, par exemple, le phosphore, l'arsenic ou l'antimoine. De façon générale, les éléments dans le composé lll-V peuvent être combinés avec différentes fractions molaires. Il convient de préciser que la première portion semiconductrice primaire 112 peut indifféremment être formées à partir de matériaux semiconducteurs comportant majoritairement un composé ll-VI. Le dopant peut être choisi, dans le cas d'un composé lll-V, parmi le groupe comprenant un dopant de type P du groupe II, par exemple du magnésium, du zinc, du cadmium ou du mercure, un dopant du type P du groupe IV par exemple du carbone, ou un dopant de type N du groupe IV, par exemple du silicium, du germanium, du sélénium, du souffre, du terbium ou de l'étain.

La section droite de la première portion semiconductrice primaire 112, mais cela est également valable pour les premières portions semiconductrice secondaires et tertiaires 122 et 132, peut avoir différentes formes telles que, par exemple, une forme ovale, circulaire ou polygonale (par exemple carrée, rectangulaire, triangulaire, hexagonale).

De manière générale, les différentes couches ou sous-couches composant les diodes électroluminescentes 111, 121, 131 peuvent être obtenues par toute technique de l'homme du métier comme par exemple : un dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sigle anglais pour Chemical Layer Déposition, un dépôt de couche atomique (ALD) sigle anglais pour Atomic Layer Déposition, ou dépôt physique en phase vapeur (PVD) sigle anglais pour Physical Vapor Déposition mais préférentiellement par épitaxie (par exemple MBE, MOVPE).

Comme illustré sur les figures 1 et 2, chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112.

Comme illustré sur les figures 1 et 2, chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113. Cette deuxième portion semiconductrice active primaire 114 est agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113.

Comme illustré sur les figures 1, 2 et 9, chaque diode électroluminescente 111 comprend au moins une troisième portion semiconductrice primaire 115 connectée électriquement à une deuxième électrode. Cette troisième portion semiconductrice primaire 115 est dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage. Elle est agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Cette troisième portion semiconductrice primaire 115 est, dans un exemple, identique pour au moins toutes les diodes électroluminescentes primaires et secondaires et tertiaires composant au moins un sous-pixel. Cette troisième portion semiconductrice primaire 115 peut être formée à partir de matériaux semiconducteurs de groupe IV comme du silicium ou du germanium ou bien comportant majoritairement un composé lll-V, par exemple des composés III - N. Des exemples du groupe III comprennent le gallium, l'indium ou l'aluminium. Des exemples de composés lll-N sont GaN, AIN, InGaN ou AlInGaN. D'autres éléments du groupe V peuvent également être utilisés, par exemple, le phosphore, l'arsenic ou l'antimoine. De façon générale, les éléments dans le composé lll-V peuvent être combinés avec différentes fractions molaires. Il convient de préciser que la première portion semiconductrice primaire 112 peut indifféremment être formées à partir de matériaux semiconducteurs comportant majoritairement un composé ll-VI. Le dopant peut être choisi, dans le cas d'un composé lll-V, parmi le groupe comprenant un dopant de type P du groupe II, par exemple du magnésium, du zinc, du cadmium ou du mercure, un dopant du type P du groupe IV par exemple du carbone, ou un dopant de type N du groupe IV, par exemple du silicium, du germanium, du sélénium, du souffre, du terbium ou de l'étain.

La deuxième électrode est préférentiellement transparente et peut être formée dans un exemple d'un oxyde conducteur transparent comme de l'oxyde d'étain dopé ou encore de l'oxyde de zinc dopé recouvert ou non en partie par une couche d'électrode métallique.

La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée. La couleur émise ou en d'autres termes la longueur d'onde émise depuis la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 est notamment dépendante de sa concentration en indium. La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 peut comporter des moyens de confinement des porteurs de charge électrique, tels que des puits quantiques unitaires ou multiples. Elle est par exemple constituée d'une alternance de couches de GaN et de InGaN ayant des épaisseurs respectives de 5 à 20 nm (par exemple 8 nm) et de 1 à 15 nm (par exemple 2,5 nm). Les couches de GaN peuvent être dopées, par exemple de type N ou P. Selon un autre exemple, la couche active peut comprendre une seule couche d'InGaN, par exemple d’épaisseur supérieure à 10 nm.

La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire 114, une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.32% et 0.93% par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114.

La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 ainsi configurée permet de servir de base à la croissance épitaxiale d'une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont la concentration en indium sera au moins en partie déterminée par la première différence de paramètre de maille primaire de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Ceci est notamment dû au fait général qu'un changement en concentration d'indium dans une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 implique un changement de paramètre de maille de ladite deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Ainsi, durant la formation épitaxiale de la deuxième portion semiconductrice active primaire 114, les espèces atomiques ayant des paramètres de maille trop éloignés par rapport aux paramètres de maille de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 seront immédiatement désorbés. Ainsi, seul l'alliage formant la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 ayant la concentration en indium choisie pourra croître et se former de façon pérenne sur la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113.

Avantageusement, cela permet d'obtenir des deuxièmes portions semiconductrices actives primaires 114 émettant une longueur d'onde choisie de façon indépendante au diamètre des diodes électroluminescentes primaires 111.

Avantageusement, cela permet également d'obtenir dans un même réacteur, en une seule phase, des deuxièmes portions semiconductrices actives ayant différentes teneurs en indium et donc émettant à différentes longueurs d'ondes.

Ainsi, dans un exemple, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est formée dans un matériau ayant une différence de paramètres de maille comprise entre 2% et 2.5% par rapport à une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont une proportion en indium est comprise entre 13% et 20%. Une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 ainsi obtenue est apte à émettre un premier rayonnement compris entre 440 et 500 nm et correspondant à un rayonnement lumineux globalement de couleur bleue.

Dans un autre exemple, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est formée dans un matériau ayant une différence de paramètres de maille comprise entre 1.5% et 2% par rapport à une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont une proportion en indium est comprise entre 20% et 27%. Une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 obtenue par épitaxie à partir de cette couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est apte à émettre un rayonnement compris entre 500 et 570nm et correspondant à un rayonnement lumineux globalement de couleur verte.

Dans un autre exemple, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est formée dans un matériau ayant une différence de paramètres de maille comprise entre 1% et 1.5% par rapport à une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 dont une proportion en indium est comprise entre 27% et 40%. Une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 obtenue par épitaxie à partir de cette couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 est apte à émettre un rayonnement compris entre 570 et 680 nm et correspondant à un rayonnement lumineux globalement de couleur rouge.

La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 peut présenter, dans un exemple, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire 112, une deuxième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07% et 2.17% par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112. Dans cet exemple, la deuxième différence de paramètre de maille primaire de 1.07% correspond à une différence de paramètre de maille entre du GaN et du Alo _. 1Gao.9N et la deuxième différence de paramètre de maille primaire de 2.17% correspond à une différence de paramètre de maille entre du GaN et du lno.2Gao.8N. Ceci peut être avantageux pour que la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 ne présente pas ou peu de défauts lors de sa formation à partir de la première portion semiconductrice primaire 112. Pour permettre aux premières et deuxièmes conditions de différences de paramètres de maille primaires explicitées ci-dessus de coexister, il peut être avantageux de créer un gradient de concentration atomique dans la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113. Ainsi, dans un exemple, il est possible de faire varier la proportion en gallium ou en aluminium ou en indium dans la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 de façon décroissante suivant la première direction 111a et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112, c'est-à-dire un sens ayant tendance à s'éloigner de l'extrémité sommitale 112a. Avantageusement, cela permet d'adapter progressivement les paramètres de maille entre la première portion semiconductrice primaire 112 à travers la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 jusqu'à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114. Les contraintes sont ainsi réduites et les dislocations évitées.

Dans ce document, la notion de « primaire » fait uniquement référence à un premier sous-pixel d'un pixel donné, ce premier sous-pixel étant destiné à émettre une lumière selon une première couleur. La notion de « secondaire » fait uniquement référence à un deuxième sous-pixel du pixel, ce deuxième sous-pixel étant destiné à émettre une lumière selon une deuxième couleur différente de la première couleur. La notion de « tertiaire » fait uniquement référence à un troisième sous-pixel du pixel, ce troisième sous-pixel étant destiné à émettre une lumière selon une troisième couleur différente de la première couleur et de la deuxième couleur. Autrement dit, les termes « primaire », « secondaire » et « tertiaire » n'induisent aucune notion d'ordre de fabrication ou d'ordre d'importance entre les différents sous-pixels.

Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 3, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a. Elle est configurée de sorte que la deuxième portion semiconductrice active primaire 114, formée sur et en contact de ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a, soit apte à émettre un premier rayonnement lumineux, globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm.

Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a présente, au moins à son interface avec la première portion semiconductrice primaire 112, une troisième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.07% et 0.65% par rapport aux paramètres de maille de la première portion semiconductrice primaire 112.

Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a contient un premier alliage d'aluminium, de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion de gallium décroissante suivant la première direction 111a et dans un sens opposé à l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112. Dans un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 4, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b. Celle-ci est configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm.

Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a. La sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b présente, au moins à son interface avec la sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a, une quatrième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.71% et 3.22% par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a.

Dans un autre exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b contient un deuxième alliage de gallium, d'indium et d'azote, notamment contenant une proportion d'indium décroissante suivant la première direction 111a et dans le sens opposé à l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112.

Dans un quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 5, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 comporte au moins une sous- couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c. La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée sur, et en contact de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c, préférentiellement par épitaxie, est apte à émettre le premier rayonnement lumineux pour qu'il soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.

Dans un exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c est agencée au moins sur, et en contact de, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b. La sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c présente alors, au moins à son interface avec la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b, une cinquième différence de paramètres de maille primaire comprise entre 1.25 % et 1.75 % par rapport aux paramètres de maille de la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b.

Dans un autre exemple, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c contient un troisième alliage de gallium, d'indium et d'azote.

Dans un cinquième mode de réalisation, chaque pixel 11 comporte au moins un sous-pixel secondaire 11b comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire 121 apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. Chaque diode électroluminescente secondaire 121 comprend:

au moins une première portion semiconductrice secondaire 122 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 dans un plan général parallèle à la face support 110, connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire 122 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice secondaire 122 comportant une extrémité sommitale 122a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire 122 tournée vers la face support 110 du substrat 101,

au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 122a de la première portion semiconductrice secondaire 122,

une deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123, la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123,

une troisième portion semiconductrice secondaire 125 connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.

La deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée.

La couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124, une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30% par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.

Dans un sixième mode de réalisation illustré sur la figure 9 au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :

une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,

une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,

une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123b soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm. Préférentiellement, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c.

Préférentiellement, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a.

Préférentiellement, la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b.

Dans un septième mode de réalisation illustré sur la figure 9, chaque pixel 11 comporte au moins un sous-pixel tertiaire 11c comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire 131 apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. Chaque diode électroluminescente tertiaire 131 comprend :

au moins une première portion semiconductrice tertiaire 132 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire 122 dans un plan général parallèle à la face support 110 connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire 132 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice tertiaire 132 comportant une extrémité sommitale 132a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire 132 tournée vers la face support 110 du substrat 101,

au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 agencée au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 132a de la première portion semiconductrice tertiaire 132,

une deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 étant agencée au moins sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133,

une troisième portion semiconductrice tertiaire 135 connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage et agencée au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134.

Dans ce mode de réalisation, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 est configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée.

Dans ce mode de réalisation, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134, une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134.

Dans un exemple, au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 comprend au moins l'une des sous-couches suivantes :

une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm,

une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm,

une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm.

Préférentiellement, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c.

Préférentiellement, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a.

Préférentiellement, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b est de la même composition et/ou formée en même temps que la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b.

Un dispositif optoélectronique 11 obtenu avec des diodes électroluminescentes primaires, secondaires et tertiaires 111, 121, 131 telles que décrites précédemment permet avantageusement d'obtenir des diodes électroluminescentes de couleur différentes sans utiliser de convertisseurs de lumières ce qui est moins coûteux.

Cela permet avantageusement d'obtenir des diodes électroluminescentes avec un diamètre plus élevé et donc améliorer l'intensité lumineuse notamment pour les diodes électroluminescentes bleues.

Un autre avantage provient du fait qu'une seule étape de croissance de couche active peut être utilisée pour fabriquer plusieurs compositions de couche active si différentes couches d'accommodation de nature différentes sont utilisées pour différentes diodes électroluminescentes.

L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique 10 dont certaines étapes sont illustrées sur les figures 6 à 9.

Le dispositif optoélectronique 10 comporte une pluralité de pixels 11, dans lequel la formation de ladite pluralité de pixels 11 comprend la mise en oeuvre d'une première phase consistant, pour chaque pixel 11, à former au moins un sous-pixel primaire lia comprenant au moins une diode électroluminescente primaire 111 apte à émettre un premier rayonnement lumineux présentant sensiblement une première longueur d'onde et formée sur une face support 110 d'un substrat 101. La première phase comprend les étapes suivantes : a) formation, sur la face support 110 du substrat 101, d'au moins une première portion semiconductrice primaire 112 destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice primaire 112 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant une première direction 111a globalement perpendiculaire à la face support 110 du substrat 101, la première portion semiconductrice primaire 112 comportant une extrémité sommitale 112a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice primaire 112 tournée vers la face support 110 du substrat 101 ;

b) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 112a de la première portion semiconductrice primaire 112 formée à l'étape a) ;

c) formation d'une deuxième portion semiconductrice active primaire 114 par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 formée à l'étape b), la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 ;

d) formation d'une troisième portion semiconductrice primaire 115 destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active primaire 114.

La deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) est configurée de sorte à émettre ledit premier rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée. La couche d'accommodation de paramètres de maille primaire 113 formée à l'étape b) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c), une première différence de paramètres de maille primaire comprise entre 2.12 % et 0.93 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active primaire 114.

Dans un exemple, l'étape b) comporte au moins une des sous-étapes suivantes :

bl) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une première valeur minimale égale à 440 nm et une première valeur maximale égale à 500 nm;

b2) formation d'une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b, la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille de deuxième nature 113b configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une deuxième valeur minimale égale à 500 nm et une deuxième valeur maximale égale à 570 nm ;

b3) formation d'au moins une sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c configurée de sorte que le premier rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active primaire 114 formée à l'étape c) sur, et en contact de, ladite sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113b soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre une troisième valeur minimale égale à 570 nm et une troisième valeur maximale égale à 680 nm.

Dans un autre exemple, la formation de ladite pluralité de pixels 11 comprend la mise en oeuvre d'une deuxième phase essentiellement simultanément à la première phase et consistant, pour chaque pixel 11, à former au moins un sous-pixel secondaire 11b comprenant au moins une diode électroluminescente secondaire 121 apte à émettre un deuxième rayonnement lumineux présentant sensiblement une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. La deuxième phase comprend les étapes suivantes : e) formation, sur la face support 110 du substrat 101, d'une première portion semiconductrice secondaire 122 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 dans un plan général parallèle à la face support 110, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice secondaire 122 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice secondaire 122 comportant une extrémité sommitale 122a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice secondaire 122 tournée vers la face support 110 du substrat 101, l'étape e) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) ;

f) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 122a de la première portion semiconductrice secondaire 122 formée à l'étape e) ;

g) formation d'une deuxième portion semiconductrice active secondaire (124) par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 formée à l'étape f), la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123, l'étape g) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) ;

h) formation d'une troisième portion semiconductrice secondaire 125 destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.

La deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) est configurée de sorte à émettre ledit deuxième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée. La couche d'accommodation de paramètres de maille secondaire 123 formée à l'étape f) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g), une première différence de paramètres de maille secondaire comprise entre 3.51 % et 0.30 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.

Dans un exemple, l'étape f) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes :

fl) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a et l'étape fl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) ;

f2) formation d'une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b et l'étape f2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) ;

f3) formation d'au moins une sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c configurée de sorte que le deuxième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124 formée à l'étape g) sur, et en contact de, ladite sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm. La sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c est similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c. L'étape f3) est réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3).

Dans un autre exemple, la formation de ladite pluralité de pixels 11 comprend la mise en œuvre d'une troisième phase essentiellement simultanément à la première phase et à la deuxième phase et consistant, pour chaque pixel 11, à former au moins un sous-pixel tertiaire 11c comprenant au moins une diode électroluminescente tertiaire 131 apte à émettre un troisième rayonnement lumineux présentant sensiblement une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde et formée sur la face support 110 du substrat 101. La troisième phase comprend les étapes suivantes : i) formation, sur la face support 110 du substrat 101, d'une première portion semiconductrice tertiaire 132 décalée par rapport à la première portion semiconductrice primaire 112 et par rapport à la première portion semiconductrice secondaire 122 dans un plan général parallèle à la face support 110, destinée à être connectée électriquement à une première électrode et dopée selon un premier type de dopage choisi parmi un dopage de type N et un dopage de type P, la première portion semiconductrice tertiaire 132 ayant une forme globalement filaire allongée suivant un axe longitudinal A s'étendant suivant la première direction 111a, la première portion semiconductrice tertiaire 122 comportant une extrémité sommitale 132a opposée à une extrémité proximale de la première portion semiconductrice tertiaire 132 tournée vers la face support 110 du substrat 101, l'étape i) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape a) et que l'étape e) ;

j) formation d'au moins une couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 au moins sur, et en contact de, l'extrémité sommitale 132a de la première portion semiconductrice tertiaire 132 formée à l'étape i) ;

k) formation d'une deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 par croissance épitaxiale à partir de la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 formée à l'étape j), la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 étant agencée sur, et en contact de, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133, l'étape k) étant réalisée dans le même temps et avec la même technique que l'étape c) et que l'étape g) ;

L) formation d'une troisième portion semiconductrice tertiaire 135 destinée à être connectée électriquement à une deuxième électrode et dopée selon un deuxième type de dopage opposé au premier type de dopage, au moins sur, et en contact de, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 .

Dans cet exemple, la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) étant configurée de sorte à émettre ledit troisième rayonnement lumineux lorsque au moins l'une des première et deuxième électrodes est alimentée.

De plus, la couche d'accommodation de paramètres de maille tertiaire 133 formée à l'étape j) présente, au moins à son interface avec la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k), une première différence de paramètres de maille tertiaire comprise entre 4.39 % et 1.21 % par rapport à la deuxième portion semiconductrice active secondaire 124.

Dans un exemple complémentaire, l'étape j) comporte au moins l'une des sous-étapes suivantes : jl) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a soit globalement de couleur bleue en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la première valeur minimale égale à 440 nm et la première valeur maximale égale à 500 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 133a étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 113a et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une première nature 123a et l'étape jl) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape bl) et que l'étape fl) ;

j2) formation d'une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b soit globalement de couleur verte en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la deuxième valeur minimale égale à 500 nm et la deuxième valeur maximale égale à 570 nm, la sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 133b étant similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b et à la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 123b et l'étape j2) étant réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b2) et que l'étape f2) ;

j3) formation d'au moins une sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c configurée de sorte que le troisième rayonnement lumineux susceptible d'être émis par la deuxième portion semiconductrice active tertiaire 134 formée à l'étape k) sur, et en contact de, ladite sous-couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c soit globalement de couleur rouge en étant constitué de rayons lumineux ayant essentiellement des longueurs d'ondes comprises entre la troisième valeur minimale égale à 570 nm et la troisième valeur maximale égale à 680 nm. La sous- couche tertiaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 133c est similaire en composition et en épaisseur à la sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c et à la sous- couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c. L'étape j3) est réalisée dans le même temps et par la même technique que l'étape b3) et que l'étape f3).

Avant de réaliser l'étape c), il peut être nécessaire de réaliser des opérations de gravure des sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 113c et des sous-couche primaire d'accommodation de paramètres de maille d'une deuxième nature 113b. La gravure peut être par exemple réalisée par plasma ou par voie humide ou encore en utilisant un polissage mécano chimique.

De même, avant de réaliser l'étape g), il peut être nécessaire de réaliser des opérations de gravure des sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une troisième nature 123c afin de mettre à nue la sous-couche secondaire d'accommodation de paramètres de maille d'une seconde nature 123b. La gravure peut être par exemple réalisée par plasma ou par voie humide ou encore en utilisant un polissage mécano chimique.

Les figures illustrées font référence à des structures axiales ou de type « cœur-coquille », l'invention peut indifféremment concerner les deux types de structures de diodes électroluminescentes.

Les premières et deuxièmes électrodes ne sont volontairement pas représentées et l'homme du métier pourra mettre en œuvre ses connaissances pour les réaliser.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes et combinaisons.