Brevet FR3075468A1 — publié le 20190621

PROCEDE DE FABRICATION D'UN DISPOSITIF OPTOELECTRONIQUE PAR REPORT D'UNE STRUCTURE DE CONVERSION SUR UNE STRUCTURE D'EMISSION DOMAINE TECHNIQUE [ow] Le domaine de l'invention est celui des dispositifs optoelectroniques comportant une structure d'emission d'un premier rayonnement lumineux, par exemple une lumiere bleue, et une structure de conversion d'au moins une partie du premier rayonnement lumineux en au moins un deuxieme rayonnement lumineux de plus grande longueur d'onde, par exemple une lumiere verte ou rouge. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [002] On connait les dispositifs optoelectroniques comportant une structure d'emission comprenant une ou plusieurs diodes electroluminescentes, celles-ci etant generalement formees d'un empilement de couches semiconductrices adapte a emettre un rayonnement lumineux, par exemple une lumiere bleue. Les couches semiconductrices sont habituellement realisees majoritairement en un compose semiconducteur par exemple III-V, c'est-a-dire comprenant des elements de la colonne III et de la colonne V du tableau periodique, tel qu'un compose III-N, par exemple le nitrure de gallium (GaN), le nitrure d'indium et de gallium (InGaN) ou le nitrure d'aluminium et de gallium (AIGaN). [003] Pour emettre un second rayonnement lumineux dans une autre longueur d'onde, le dispositif optoelectronique peut comporter une structure de conversion disposee sur la structure d'emission de maniere a recouvrir une surface de transmission de cette derniere. La structure de conversion peut ainsi etre adaptee a absorber au moins une partie du premier rayonnement lumineux provenant de la structure d'emission, et a emettre en reponse un second rayonnement lumineux dans une longueur d'onde superieure a celle du premier rayonnement lumineux initial. A titre d'exemple, la structure de conversion peut absorber d'une lumiere bleue emise par la ou les diodes electroluminescentes, et a emettre en reponse de la lumiere verte. 2 [004] La demande de brevet WO2o17/oo176o decrit un exemple d'un tel dispositif optoelectronique dans lequel la structure de conversion est formee d'une couche photoluminescente comportant des luminophores, ces derniers se presentant sous la forme de poudre ou de grains disperses dans une matrice liante transparente et 5 optiquement inerte. De tels luminophores peuvent etre choisis parmi le grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG) et des nanocristaux semiconducteurs formant des boites quantiques. [0os] Cependant, il existe un besoin de disposer d'un procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique realise a base d'un meme compose semiconducteur, de 10 sorte que la structure d'emission et la structure de conversion soient toutes deux realisees a base du meme compose semiconducteur, par exemple a base de nitrure de gallium ou en ses alliages, le compose semiconducteur presentant alors une bonne qualite cristalline. [6] Une approche peut consister a realiser la structure de conversion par 15 croissance epitaxiale d'un empilement de couches de conversion a base de d'InGaN, cet empilement etant adapte a assurer la conversion optique de la lumiere emise par la structure d'emission. Cependant, il peut etre necessaire de realiser une structure de conversion comportant des puits quantiques en InGaN presentant une forte proportion atomique d'indium, par exemple de l'ordre de 25% environ dans le cas 20 de la conversion d'une lumiere bleue en lumiere verte. Or, le fort desaccord de parametre de maille entre le GaN et l'InGaN a 25% d'indium est susceptible de provoquer une degradation de la qualite cristalline de l'InGaN. [7] De plus, la structure de conversion peut etre formee d'une alternance de couches barriere en GaN et de couches formant des puits quantiques en InGaN. 25 L'absorption et remission de la lumiere emise par la diode electroluminescente sous-jacente etant realisees dans les couches d'InGaN, il peut etre necessaire de realiser un grand nombre de puits quantiques d'InGaN pour convertir une partie importante de la lumiere bleue emise. Ainsi, pour convertir pres de 80% de la lumiere bleue, il peut etre necessaire de realiser au moins 20 puits quantiques d'InGaN d'une epaisseur chacun de 3nm environ. Une telle configuration peut egalement entrainer une degradation de la qualite cristalline de l'InGaN contenu dans la structure de conversion. 3 EXPOSE DE L'INVENTION [ow L'invention a pour objectif de remedier au moins en partie aux inconvenients de l'art anterieur, et plus particulierement de proposer un procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique a base de nitrure de gallium, comportant une 5 structure d'emission et une structure de conversion presentant une bonne qualite cristalline. [009] Pour cela, l'objet de l'invention est un procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique realise a base de GaN, comprenant une structure d'emission comportant une zone active adaptee a emettre un premier rayonnement lumineux a 10 la premiere longueur d'onde. Le procede comporte les etapes suivantes : i. realisation d'une structure de croissance comportant une couche de germination en Inx2Gai-x2N au moins partiellement relaxe ; ii. realisation d'une structure de conversion, par croissance epitaxiale a partir de la structure de croissance, comportant une couche d'emission realisee a base 15 d'InGaN a partir de la couche de germination et comportant une zone active adaptee a emettre un rayonnement lumineux a une deuxieme longueur d'onde superieure a une premiere longueur d'onde, et une couche d'absorption realisee a base d'InGaN a partir de la couche d'emission et adaptee a absorber au moins partiellement le premier rayonnement lumineux ; 20 iii. report de la structure de conversion sur la structure d'emission de sorte que la couche d'absorption est situee entre la structure d'emission et la couche d'emission de la structure de conversion. [0010] Certains aspects preferes mais non limitatifs de ce procede de fabrication sont les suivants. 25 [0011] La couche d'absorption peut etre realisee en Inx6Gai-x6N, la proportion atomique d'indium x6 etant choisie pour que la couche d'absorption presente une energie de bandes interdites Eg(Inx6Gai-x6N) inferieure a h.c/Xi, h etant la constante de Boltzmann et c la celerite de la lumiere, Xi etant la premiere longueur d'onde. [0012] La couche d'emission peut former une zone active comportant une alternance 30 de couches barrieres en Inx4Gai-x4N tel que x4 soit superieur ou egal a x2, et d'au moins une couche emissive en Inx5Gai-x5N formant un puits quantique intercale entre deux couches barrieres, la proportion atomique d'indium x4 des couches 4 barrieres etant choisie pour qu'elles presentent une energie de bandes interdites Eg(Inx4Gai-x4N) inferieure a h.c//Xi. [0013] La zone active de la structure d'emission peut comporter au moins un puits quantique en InxiGai-x1N, la proportion atomique d'indium x4 etant superieure ou 5 egale a xi et inferieure a x5. [0014] La zone active de la structure d'emission peut comporter au moins un puits quantique en InxiGai-x1N, la couche d'absorption etant realisee en Inx6Gai-x6N avec une proportion atomique d'indium x6 superieure ou egale a xi et inferieure a x5. [con] La proportion atomique d'indium x5 peut etre comprise entre 22% et 3o%. 10 [0016] La couche de germination peut etre realisee en Inx2Gai-x2N avec une proportion atomique d'indium x2 comprise entre 1% et 14%. [0017] La couche de germination peut presenter un parametre de maille egale a sa valeur naturelle a 0,75% pres en compression et a 0,15% pres en tension, et de preference egale a sa valeur naturelle a ±0,03% pres. 15 [con] La couche d'emission peut former une zone active comportant une alternance de couches barrieres en Inx4Gai-x4N tel que x4 soit superieur ou egal a x2, et d'au moins une couche emissive en Inx5Gai-x5N formant un puits quantique intercale entre deux couches barrieres, dans lequel l'etape ii de realisation de la structure de conversion comporte la realisation d'une couche tampon, realisee a base 20 d'Inx3Gai-x3N a partir de la couche de germination, configuree pour permettre une adaptation de maille entre 1'Inx2Gai-x2N de la couche de germination et 1'Inx4Gai-x4N d'une couche barriere de la couche d'emission avec laquelle elle est destinee a etre en contact. [0019] La couche tampon peut etre formee d'une alternance de couches a base de 25 GaN et de couches en Inx3Gai-x3'N. [0020] Les couches en Inx3'Gai-x3'N peuvent presenter une proportion atomique d'indium x3' superieure ou egale a x4. [0021] La couche tampon peut etre realisee en Inx3Gai-x3N avec une proportion atomique d'indium x3 qui augmente entre la valeur x2 a l'interface avec la couche 30 de germination et la valeur x4 a l'interface avec la couche barriere de la couche d'emission au contact de la couche tampon. 5 [0022] La structure de croissance peut etre formee d'un empilement d'une couche support, d'une couche de liaison et de la couche de germination. [0023] La couche de germination peut etre formee par report sur la couche de liaison d'une couche en Inx2Gai-x2N prealablement epitaxiee a partir d'un substrat de 5 croissance, suivie d'une separation de la couche en Inx2Gai-x2N en deux parties au niveau d'une zone fragilisee suite a une implantation ionique prealable, la partie au contact de la couche de liaison formant la couche de germination. [0024] Le procede peut comporter, a la suite de l'etape iii de report, la suppression de la couche support et de la couche de liaison de la structure de croissance. 10 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0025] D'autres aspects, buts, avantages et caracteristiques de l'invention apparaitront mieux a la lecture de la description detainee suivante de formes de realisation preferees de celle-ci, donnee a titre d'exemple non limitatif, et faite en 15 reference aux dessins annexes sur lesquels : les figures IA a iF sont des vues en coupe qui illustrent schematiquement differentes etapes d'un procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique selon un mode de realisation ; les figures 2A et 2B sont des vues en coupe, schematiques et partielles, de dispositifs 20 optoelectroniques obtenus par le procede de fabrication selon des variantes de realisation. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS [0026] Sur les figures et dans la suite de la description, les memes references 25 representent les elements identiques ou similaires. De plus, les differents elements ne sont pas representes a l'echelle de maniere a privilegier la clarte des figures. Par ailleurs, les differents modes de realisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent etre combines entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », 0 de l'ordre de » signifient a io% pres. Par ailleurs, 30 l'expression « comportant un » doit etre comprise comme « comportant au moins un », sauf indication contraire. 6 [0027] L'invention porte sur un procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique 1 comprenant : - une structure d'emission 10 formee d'au moins une diode electroluminescente adaptee a emettre un premier rayonnement lumineux a 5 une premiere longueur d'onde Xi, par exemple une lumiere bleue, et - une structure de conversion 3o adaptee a absorber de la lumiere emise par la diode electroluminescente de la structure d'emission 10 et a emettre en reponse au moins un deuxieme rayonnement lumineux a une deuxieme longueur d'onde X2, celle-ci etant alors superieure a Xi, par exemple une 10 lumiere verte ou rouge. [0028] D'une maniere generale, un rayonnement lumineux dans le bleu correspond a un spectre comportant un pic d'intensite a une longueur d'onde comprise entre 44onm a 49 onm environ, le vert a une longueur d'onde comprise entre 495nm et 56onm environ, et le rouge a une longueur d'onde comprise entre 600nm et 65onm 15 environ. [0029] Le dispositif optoelectronique 1 est realise a base d'un meme compose semiconducteur cristallin, et plus precisement a base de nitrure de gallium GaN. Autrement dit, la structure d'emission 10 et la structure de conversion 3o sont realisees a base de GaN, c'est-a-dire qu'elles sont realisees majoritairement en GaN 20 ou en l'un de ses alliages. [0030] La structure d'emission 10 peut etre qualifiee d'active dans le sens ou elle est adaptee a emettre un premier rayonnement lumineux, par exemple une lumiere bleue, par suite de la polarisation electrique de la ou des diodes electroluminescentes. La structure de conversion 3o peut etre qualifiee de passive 25 dans le sens ou elle est adaptee a emettre un deuxieme rayonnement lumineux en reponse a l'absorption d'au moins une partie du premier rayonnement lumineux provenant de la structure d'emission 10. La structure de conversion 3o n'est ainsi pas polarisee electriquement au moyen d'electrodes. [0031] Les figures iA a iF sont des vues en coupe transversale illustrant 30 schematiquement differentes etapes d'un procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique 1 selon un mode de realisation. 7 [0032] On definit ici et pour la suite de la description un repere direct tridimensionnel orthogonal (X,Y,Z), ou les axes X et Y forment un plan parallele aux plans principaux suivant lesquels s'etendent la structure d'emission 10 et la structure de conversion 3o, et oil l'axe Z est oriente de maniere sensiblement 5 orthogonale au plan XY suivant une direction d'emission lumineuse du dispositif optoelectronique 1. [0033] Les figures IA et iB illustrent une etape prealable de realisation d'une structure d'emission 10 comportant au moins une diode electroluminescente reposant sur une puce de commande 15. 10 [0034] La structure d'emission 10 comporte un empilement de couches semiconductrices 12, 13, 14 formant une ou plusieurs diodes electroluminescentes, cet empilement reposant sur une puce de commande 15. Une seule diode electroluminescente est ici representee. [0035] Dans un premier temps (fig.iA), on realise par croissance epitaxiale 15 l'empilement de couches semiconductrices 12, 13, 14 formant une ou plusieurs diodes electroluminescentes a partir d'un substrat de croissance 11. Le substrat de croissance 11 peut etre en un materiau isolant, par exemple en saphir, ou en materiau semiconducteur, par exemple en silicium ou a base d'un compose III-V ou II-VI. Il peut s'agir un substrat massif (bulk, en anglais) ou un empilement de 20 couches distinctes tel qu'un substrat SOI (pour Silicon-On-Insulator, en anglais) [0036] La ou les diodes electroluminescentes sont donc formees d'un empilement de couches semiconductrices 12, 13, 14 realisees a base de GaN, c'est-a-dire realisees majoritairement en GaN ou en ses alliages. Elle comporte ainsi une premiere couche 12 dopee d'un premier type de conductivite, par exemple du GaN dope de type n, et 25 une deuxieme couche 14 dopee d'un second type de conductivite oppose au premier type, par exemple du GaN dope de type p, entre lesquelles se situe une zone active 13. La zone active 13 est la region de la diode electroluminescente a partir de laquelle le premier rayonnement lumineux de longueur d'onde Xi est majoritairement emis. La face de la premiere couche 12 dopee n, opposee a la zone active 13, est destinee a 30 former une surface de transmission 3 au travers de laquelle est emis le premier rayonnement lumineux. Sur cette face 3 reposera la structure de conversion 3o. A titre illustratif, la couche 14 dopee p peut presenter une epaisseur comprise entre 5 onm et 2 opm et la couche 12 dopee n peut presenter une epaisseur comprise entre 8 o,ipm et 2 opm. La couche 14 dopee p peut comporter une couche intercalaire de blocage d'electrons (non representee) situee a l'interface avec la zone active 13. Les couches dopees 12, 14 peuvent presenter une densite de dopants homogene ou variable suivant l'epaisseur des couches. 5 [0037] La zone active 13 est formee d'un empilement de couches barrieres 13.1 et d'au moins une couche emissive 13.2 formant un puits quantique. De preference, la zone active 13 comporte plusieurs puits quantiques 13.2, chacun etant situe entre deux couches barrieres 13.1. La zone active 13 est egalement realisee a base de GaN. Ainsi, les couches 13.2 formant les puits quantiques sont realisees de preference en 10 InxiGai-x1N avec une proportion atomique d'indium xi comprise, par exemple, entre 9% et 18% environ lorsque le premier rayonnement lumineux emis est une lumiere bleue, de preference egale a 16% environ. Elles peuvent presenter une epaisseur comprise entre inm et 7nm environ. Les couches barrieres 13.1 peuvent etre realisees en GaN, voire en InGaN avec une proportion atomique d'indium inferieure 15 a xi, et peuvent presenter une epaisseur comprise entre inm et 5 onm environ. Les couches 13.1, 13.2 de la zone active 13 sont de preference non intentionnellement dopees. La zone active 13 peut presenter une epaisseur comprise entre ionm et 50onm environ. [0038] L'empilement des couches semiconductrices formant la ou les diodes 20 electroluminescentes peut etre realise par des techniques d'epitaxie classiques telles que le depot chimique en phase vapeur (CVD pour Chemical Vapor Deposition, en anglais) par exemple aux organometalliques (MOCVD, pour Metal-Organic Chemical Vapor Deposition), l'epitaxie par jets moleculaires (MBE, pour Molecular Beam Epitaxy), l'epitaxie en phase vapeur aux hydrures (HVPE, pour Hybrid Vapor 25 Phase Epitaxy), l'epitaxie par couche atomique (ALE, pour Atomic Layer Epitaxy), le depot par couche atomique (ALD, pour Atomic Layer Deposition), voire par evaporation ou pulverisation cathodique (sputtering, en anglais). [0039] L'empilement de couches semiconductrices comporte en outre des portions electriquement conductrices (non representees) adaptees a assurer la polarisation 30 electrique de la ou des diodes electroluminescentes. [0040] Dans un deuxieme temps (fig.1B), on peut realiser le report de l'empilement de couches semiconductrices 12, 13, 14 sur une puce de commande 15, suivi de la suppression du substrat de croissance ii. La puce de commande 15 comporte des 9 elements de connexion (non representes) permettant de polariser la ou les diodes electroluminescentes. Elle peut comporter des elements electroniques, de type transistors, assurant la commande d'emission de la diode electroluminescente. Alternativement, elle peut etre un composant passif ne comportant essentiellement 5 que des lignes de connexion electriques s'etendant jusqu'a des elements electroniques deportes. [0041] Comme decrit plus loin en reference aux fig.2A et 2B, des etapes de structuration de l'empilement des couches semiconductrices 12, 13, 14 peuvent etre effectuees de maniere a realiser une pluralite de diodes electroluminescentes 10 distinctes les unes des autres. Cette phase de structuration comporte des etapes de depot de couches dielectriques et de couches electriquement conductrices, ainsi que des etapes de photolithographie et gravure. Elles peuvent etre effectuees avant ou apres l'etape de report sur la puce de commande. Les diodes electroluminescentes peuvent presenter une structure identique ou similaire a celle decrite dans la 15 publication de Fan et al intitulee III-nitride micro-emetter arrays development and applications, J. Phys. D: Appl. Phys., 41 (2008) 094001. En variante, et de maniere preferee, elles peuvent etre identiques ou similaires a la structure decrite dans la demande de brevet EP2960940. [0042] On obtient ainsi une structure d'emission 10 adaptee a emettre un premier 20 rayonnement lumineux, presentant une face d'emission 3 sensiblement plane, destinee a recevoir la structure de conversion 30. La face de transmission 3 est ici formee par une face de l'une des couches dopees, ici la couche dopee 12 de type n. En variante, elle peut etre formee par une face d'une couche ou d'une plaque intercalaire realisee en un materiau dielectrique, transparent et optiquement inerte 25 vis-a-vis du premier rayonnement lumineux, par exemple un oxyde ou un nitrure de silicium, voire du verre, pyrex ou autre. L'epaisseur de cette couche intercalaire peut presenter une epaisseur comprise entre 5 oonm et 5opm, par exemple comprise entre ipm et 51.1m. [0043] La figure iC illustre une etape de realisation d'une structure de croissance 20. 30 Celle-ci comporte une couche de germination 23, ou couche de nucleation, realisee en Inx2Gai-x2N au moins partiellement relaxe, c'est-a-dire partiellement relaxe ou de preference relaxe. Par InGaN partiellement relaxe, on entend que le compose presente un parametre de maille egal a sa valeur naturelle a o,75% pres en 10 compression et a 0,15% pres en tension. Par InGaN relaxe, on entend que son parametre de maille est egal a sa valeur naturelle a ±0,03% pres. La valeur naturelle du parametre de maille est la valeur lorsque le compose ne subit pas de contraintes mecaniques, notamment en tension ou en compression. Le parametre de maille peut 5 etre mesure par diffraction aux rayons X en faisant une cartographie du reseau reciproque. A titre d'exemple, pour de 1'InGaN a 8% d'indium, le parametre de maille naturel est egal a 3,215A. Il est dit partiellement relaxe si le parametre de maille est compris entre 3,191A et 3,220A, et est considers comme etant relaxe si le parametre de maille est egal a 3,215A a ±0,001A pres. 10 [0044] La couche de germination 23 est de preference la couche superieure d'un empilement de couches distinctes 21, 22, 23. Elle peut ainsi etre une structure dite InGalloS (pour InGaN-on-Substrate, en anglais) formee d'une couche support 21, par exemple un substrat en saphir (A1203) ou en silicium (Si), d'une couche de liaison 22 en un materiau dielectrique, et de la couche de germination 23 en 15 Inx2Gai-x2N au moins partiellement relaxe et de preference relaxe. [0045] Cette structure de croissance 20 peut etre obtenue par un procede de fabrication decrit notamment dans la demande de brevet EP2330697. Ainsi, on effectue tout d'abord la croissance epitaxiale d'une couche d'Inx2Gai-x2N a partir d'un substrat temporaire de croissance, par exemple une couche de GaN formee sur un 20 substrat de saphir. La couche d'Inx2Gai-x2N peut presenter une epaisseur inferieure a son epaisseur critique a partir de laquelle a lieu une relaxation plastique des contraintes mecaniques, pour limiter la formation de &faits structuraux. Le caractere relaxe de la couche d'Inx2Gai-x2N peut etre ameliore au moyen de recuits successifs. En variante, la couche d'Inx2Gai-x2N peut etre une couche dite epaisse 25 dans la mesure ou elle presente une epaisseur superieure a son epaisseur critique. On effectue ensuite une implantation d'ions 1-1± (technologie Smart CutTM) dans la couche epaisse d'Inx2Gai-x2N pour former une zone fragilisee facilitant le transfert sur la couche support. On procede ensuite a la solidarisation de la couche epaisse d'Inx2Gai-x2N a une couche de liaison 22 en un materiau dielectrique, par exemple 30 un oxyde ou un nitrure de silicium, prealablement depose sur la couche support 21, celle-ci pouvant etre un substrat en saphir. On supprime le substrat de croissance et on separe enfin la couche epaisse d'Inx2Gai-x2N en deux parties au niveau de la zone fragilisee par l'implantation d'ions 1-1±. On obtient ainsi une structure de croissance 11 20 formee d'un empilement comportant la couche support 21, la couche de liaison 22 et la couche de germination 23 en Inx2GaN au moins partiellement relaxe. Celleci peut presenter une epaisseur par exemple comprise entre 5nm et 5oonm. De par sa structure partiellement relaxee et de preference relaxee, elle presente une densite 5 particulierement faible de &faits structuraux tels que les dislocations de desaccord de maille. Dans le cas de la conversion d'une lumiere bleue en une lumiere verte, la proportion atomique d'indium x2 peut etre comprise entre 1% et 14%, et de preference comprise entre 1% et 8%. [0046] La figure iD illustre une etape de realisation de la structure de conversion 3o, 10 par croissance epitaxiale a partir de la structure de croissance 20. La croissance epitaxiale peut etre mise en ceuvre par l'une des techniques citees precedemment. [0047] La structure de conversion 3o comporte un empilement de couches semiconductrices 32, 33, 34 realisees a base de GaN, et plus precisement a base d'InGaN, a savoir une couche tampon 32 facultative mais avantageuse, une couche 15 d'emission 33, et une couche d'absorption 34. [0048] Dans un premier temps, on forme la couche tampon 32 (buffer, en anglais), par epitaxie a partir de la couche de germination 23 en Inx2Gai-x2N. Cette couche tampon 32 est configuree pour permettre une adaptation du parametre de maille entre la couche de germination 23 et la couche d'emission 33, et plus precisement 20 avec une premiere couche barriere 33.1 en Inx4Gai-x4N avec laquelle elle est en contact. Cette couche tampon 32 peut etre omise dans le cas ou la couche de germination 23 en Inx2Gai-x2N et la premiere couche barriere 33.1 en Inx4Gai-x4N presentent la meme valeur de proportion atomique d'indium x2=x4, ce qui se traduit par la meme valeur de parametre de maille. Elle est presente, de preference, lorsque 25 ces couches presentent des parametres de maille differents, notamment lorsque x2 est inferieur a x4. A titre d'exemple, la couche de germination 23 peut etre realisee en Inx2Gai-x2N avec x2=8% environ et la premiere couche barriere 33.1 en Inx4Gai-x4N avec x4=17% environ. Dans ce cas, la couche tampon 32 d'adaptation de maille est avantageusement realisee. 30 [0049] La couche tampon 32 est realisee a base d'Inx3Gai-x3N avec une proportion atomique d'indium x3, cette valeur pouvant etre constante ou variable suivant l'epaisseur de la couche. Elle peut ainsi etre localement comprise, suivant l'epaisseur 12 de la couche, entre x2 et x4 environ. Elle peut presenter une epaisseur comprise entre 5nm et wpm. pow Selon une variante, elle peut ainsi etre realisee en Inx3Gai-x3N avec une proportion atomique d'indium x3 qui varie suivant son epaisseur, et plus 5 precisement qui augmente entre une valeur basse egale a la proportion atomique d'indium x2 a l'interface avec la couche de germination 23 en Inx2Gai-x2N, et une valeur haute egale a la proportion atomique d'indium x4 a l'interface avec la premiere couche barriere 33.1 en Inx4Gai_x4N de la couche d'emission 33. Elle peut presenter une epaisseur comprise entre 5nm et wpm. Dans le cas de la conversion 10 d'une lumiere bleue en lumiere verte, elle peut ainsi presenter une proportion atomique d'indium x3 variant continament entre 8% de l'Inx2Gal-x2N et 17% de l'Inx4Gai_x4N. [0051] Selon une autre variante (non representee), la couche tampon 32 peut etre formee d'un empilement de couches semiconductrices dans lequel alternent des 15 couches minces de (A1,Ga)N et des couches d'Inx3Gai-x3N. La proportion atomique d'indium x3 peut etre egale a la valeur x4 a l'interface avec l'Inx4Gai-x4N de la premiere couche barriere 33.1, par exemple 17% dans le cas de la conversion de la lumiere bleue en lumiere rouge. La proportion atomique d'indium x3 peut etre identique pour toutes les couches d'Inx3Gai-x3N, ou peut varier suivant l'epaisseur 20 entre une valeur basse egale a x2 environ et une valeur haute egale a x4 environ, comme mentionne precedemment. Les couches de (A1,Ga)N peuvent presenter une epaisseur comprise entre o.25nm et 5onm, de preference egale a 2nm, et les couches d'Inx3Gai-x3N peuvent presenter une epaisseur comprise entre 2.5nm et loonm, par exemple egale a 2onm. La couche tampon 32 peut presenter une epaisseur totale 25 comprise entre ionm et wpm, par exemple egale a 5o onm. [0052] Selon une autre variante (non representee), la couche tampon 32 peut presenter une structure de super-reseau et etre formee d'un empilement de couches semiconductrices dans lequel alternent des couches d'Inx3°Gai-x3'N et des couches a base de (Ga,In)N, la proportion atomique x3' etant adaptee pour que la couche 30 tampon 32 corresponde a une couche equivalente realisee en Inx3Gai-x3N avec une proportion atomique d'indium x3 moyenne egale a x4 environ. Les couches d'Inx3°Gai-x3'N presentent de preference une proportion atomique d'indium x3' qui peut etre identique pour toutes les couches d'Inx3°Gai-x3'N. Les couches a base de 13 (Ga,In)N, peuvent etre realisees en GaN ou en InGaN avec une proportion atomique d'indium inferieure a celle de 1'Inx3°Ga1-x3'N et presenter une epaisseur de l'ordre de 0.25nm a ionm, de preference egale a 2nm. Les couches d'In3°Ga1-x3'N presentent de preference une epaisseur de meme valeur voire inferieure a celle des couches de 5 GaN, par exemple egale a la moitie. Ainsi, les couches d'In3°Ga1-x3'N peuvent presenter une forte concentration d'indium mais leur faible epaisseur permet d'eviter la relaxation plastique susceptible de former des &faits structuraux. A titre d'exemple, les couches de GaN et d'InxsGai-x3'N presentent une meme epaisseur, par exemple egale a 2nm, et la proportion atomique d'indium x3' est egale a deux fois 10 x4, de maniere a obtenir une couche tampon 32 correspondant a une couche equivalente realisee en Inx3Ga1-x3N avec x3=x4. [0053] Dans un deuxieme temps, on realise la couche d'emission 33, par epitaxie a partir de la couche tampon 32 lorsqu'elle est presente, ou a partir de la couche de germination 23 le cas echeant. La couche d'emission 33 forme la zone active de la 15 structure de conversion 3o dans le sens ou elle correspond a la region a partir de laquelle le deuxieme rayonnement lumineux est majoritairement emis en reponse a l'absorption du premier rayonnement lumineux. Elle est formee d'un empilement de couches barrieres 33.1 en Inx4Ga1-x4N et d'au moms une couche emissive 33.2 formant un puits quantique en Inx5Ga1-x5N. De preference, elle comporte plusieurs 20 puits quantiques 33.2, chacun etant situe entre deux couches barrieres 33.1. Les couches 33.1, 33.2 de la zone active 33 sont de preference non intentionnellement dopees. [0054] Les couches barrieres 33.1 sont realisees en Inx4Ga1-x4N avec une proportion atomique d'indium x4 inferieure a x5. De preference, la proportion atomique 25 d'indium x4 est choisie pour que les couches barrieres 33.1 presentent une energie de bandes interdites Eg(Inx4Gai-x4N) inferieure a h.c/Xi, permettant ainsi d'absorber egalement au moins une partie du premier rayonnement lumineux. Elle peut ainsi, dans le cas de la conversion d'une lumiere bleue en lumiere verte, etre superieure ou egale a la proportion atomique xi des couches emissives 13.2 de la structure 30 d'emission 10, par exemple etre egale a 17% environ, tout en etant inferieure a la proportion atomique d'indium x5 de l'Inx,5Ga1-x5N des puits quantiques 33.2 de la couche d'emission 33. Elles peuvent presenter une epaisseur comprise entre inm et 5onm environ. Une premiere couche barriere 33.1 est au contact de la couche 14 tampon 32 lorsqu'elle est presente, ou le cas echeant de la couche de germination 23. [0055] Les puits quantiques 33.2 sont realises en Inx,5Gai-x5N avec une proportion atomique d'indium x5 comprise, par exemple, entre 22% et 30% environ lorsque le 5 deuxieme rayonnement lumineux emis est une lumiere verte, et de preference egale a 25% environ. Elle peut etre comprise entre 30% et 40% environ pour une emission dans le rouge, par exemple etre egale a 35% environ. Les couches 33.2 formant les puits quantiques peuvent presenter une epaisseur comprise entre inm et 8nm environ. 10 [0056] Dans un troisieme temps, on realise la couche d'absorption 34 par epitaxie a partir de la couche d'emission 33, et plus precisement a partir d'une derniere couche barriere 33.1 situee du cote oppose a la premiere couche barriere 33.1 qui est au contact de la couche tampon 32. Elle est destinee a permettre l'absorption d'au moins une partie du premier rayonnement lumineux emis par la structure 15 d'emission 10. Lors de l'absorption dans la couche d'absorption 34, une paire electron-trou est formee et ces porteurs de charge peuvent ensuite se recombiner de maniere radiative dans un puits quantique de la couche d'emission 33. La couche d'absorption 34 est realisee a base de GaN et plus precisement est realisee en Inx6Gai-x6N avec une proportion atomique d'indium x6 de preference homogene au 20 sein de la couche. Elle presente une epaisseur comprise entre ionm et iopm, et de preference superieure a ioonm pour contribuer a absorber efficacement le premier rayonnement lumineux. Dans le cas de la conversion d'une lumiere bleue en lumiere verte, la couche d'absorption 34 presente une proportion atomique d'indium x6 choisie pour qu'elle presente une energie de bandes interdites Eg(Inx6Gai-x6N) 25 inferieure a h.c/Xi, permettant ainsi d'absorber au moins en partie la lumiere bleue emise par la structure d'emission 10. Elle peut ainsi etre superieure ou egale a la proportion atomique xi des couches emissives 13.2 de la structure d'emission 10, par exemple etre egale a 17% et etre inferieure a la proportion atomique d'indium x5 de l'Inx5Gai-x5N des puits quantiques 33.2 de la couche d'emission 33. 30 [0057] On obtient ainsi une structure d'emission 3o realisee majoritairement en InGaN, comportant une couche d'emission 33 et une couche d'absorption 34, et le cas echeant une couche tampon 32 au contact de la face de la couche d'emission 33 opposee a la couche d'absorption 34. Les couches barrieres 33.1 de la couche 15 d'emission 33 sont avantageusement adaptees a absorber au moins une partie du premier rayonnement lumineux. [cow La figure iE illustre une etape de report de la structure de conversion 3o sur la structure d'emission 10. Plus precisement, la structure de conversion 3o est 5 assemblee a la structure d'emission 10 de sorte que la face libre de la couche d'absorption 34 soit fixee a la face de transmission 3 de la structure d'emission 10. La face libre 3 de la structure d'emission 10 peut etre celle de la couche dopee (comme represents sur la fig.iE) ou celle d'une couche intercalaire (non representee). Ainsi, la couche d'absorption 34 est situee entre la structure 10 d'emission 10 d'une part, et la couche d'emission 33 d'autre part. Cette etape peut etre realisee par l'une des techniques classiques de report et d'assemblage, par exemple par collage des deux structures 10, 3o a l'aide d'une colle epoxy, celle-ci etant transparente au premier rayonnement lumineux et avantageusement electriquement isolante. D'autres techniques sont possibles, comme par exemple le 15 collage direct, entre autres. [0059] La figure iF illustre une etape de suppression de la couche support 21 et de la couche de liaison 22 de la structure de croissance 20. Cette etape de suppression peut etre effectuee par meulage et/ou gravure, voire au moyen d'un laser par un procede de type laser lift-off. La couche de germination 23 en 20 Inx2Gai-x2N au moins partiellement relaxe peut etre gardee (comme represents sur la fig. iF) ou etre supprimee. [0060] Ainsi, le procede de fabrication permet d'obtenir un dispositif optoelectronique 1 a base du meme compose semiconducteur, a savoir ici en nitrure de gallium et en ses alliages, comportant plus precisement une structure d'emission 25 10 realisee majoritairement en GaN et une structure de conversion 3o realisee majoritairement en InGaN. Ce dispositif optoelectronique 1 permet done remission d'au moins un deuxieme rayonnement lumineux de longueur d'onde X2, par exemple une lumiere verte ou rouge, en reponse a l'absorption d'un premier rayonnement lumineux d'excitation de plus faible longueur d'onde Xi, par exemple une lumiere 30 bleue. [0061] La structure de conversion 3o a base d'InGaN peut ainsi comporter des puits quantiques 33.2 a forte proportion atomique d'indium, permettant ainsi une conversion dans le vert ou le rouge, tout en presentant une bonne qualite cristalline. 16 Ces caracteristiques structurales sont possibles par l'utilisation d'une couche de germination 23 en InGaN au moins partiellement relaxe, ici obtenue de preference par la technologie InGalloS (pour InGaN-on-Substrate, en anglais). En effet, it apparait qu'une couche de germination 23 en InGaN au moins partiellement relaxe 5 permet d'incorporer davantage d'indium dans les couches epitaxiees 32, 33, 34 a base d'InGaN tout en minimisant la presence des &faits structuraux tels que les dislocations de desaccord de maille. Les proprietes optiques du dispositif optoelectronique 1, sont ainsi ameliorees. [0062] Il est alors possible d'ameliorer le taux de conversion, c'est-a-dire le nombre 10 de photons emis du deuxieme rayonnement lumineux par nombre de photons emis du premier rayonnement lumineux, en realisant des puits quantiques 33.2 de la structure de conversion 3o a bon rendement quantique interne, et notamment des couches barrieres 33.1 qui permettent egalement d'absorber le premier rayonnement lumineux, en plus de la couche d'absorption 34. 15 [0063] A titre d'exemple, dans le cas d'une conversion d'une lumiere bleue en lumiere verte, le dispositif optoelectronique 1 emet en direction de la structure de conversion 3o une lumiere bleue au niveau des couches emissives 13.2 en InxiGaix1N avec xi egal a 15% environ. La structure de conversion 3o absorbe au moins une partie de la lumiere bleue, dans la couche d'absorption 34 realisee en Inx6Gai-x6N 20 avec x6 egal a 17% environ (xi )(6 REVENDICATIONS1. Procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique (1) realise a base de GaN, comprenant : o une structure d'emission (10) comportant une zone active (13) adapt& a emettre un premier rayonnement lumineux a une premiere longueur d'onde (A1), le procede comportant les &tapes suivantes : i. realisation d'une structure de croissance (20) comportant : o une couche de germination (23) en Inx2Gai-x2N au moins partiellement relax& x2 etant la proportion atomique d'indium ; ii. realisation d'une structure de conversion (30), par croissance epitaxiale partir de la structure de croissance (20), comportant : o une couche d'emission (33), realisee a base d'InGaN a partir de la couche de germination (23), comportant une zone active (33) adapt& a emettre un rayonnement lumineux a une deuxieme longueur d'onde (X2) superieure a la premiere longueur d'onde (A1), et o une couche d'absorption (34), realisee a base d'InGaN a partir de la couche d'emission (33), adapt& a absorber au moins partiellement le premier rayonnement lumineux ; iii. report de la structure de conversion (30) sur la structure d'emission (1o) de sorte que la couche d'absorption (34) est situ& entre la structure d'emission (10) et la couche d'emission (33) de la structure de conversion (30). 2. Procede selon la revendication 1, dans lequel la couche d'absorption (34) est 25 realisee en Inx6Gai-x6N, la proportion atomique d'indium x6 etant choisie pour que la couche d'absorption (34) presente une energie de bandes interdites Eg(Inx6Gai-x6N) inferieure a h etant la constante de Boltzmann et c la celerite de la lumiere, et Xi etant la premiere longueur d'onde. 3. Procede selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la couche d'emission (33) 30 forme une zone active comportant une alternance de couches barrieres (33.1) en Inx4Gai-mN tel que la proportion atomique d'indium x4 soit superieur ou egal a la proportion atomique d'indium X2, et d'au moins une couche emissive (33.2) en 21 Inx5Gai-x5N de proportion atomique d'indium x5 formant un puits quantique intercale entre deux couches barrieres (33.1), la proportion atomique d'indium x4 des couches barrieres (33.1) etant choisie pour qu'elles presentent une energie de bandes interdites Eg(Inx4Gai-x4N) inferieure a h.c/Xi. 5 4. Procede selon la revendication 3, dans lequel la zone active (13) de la structure d'emission (1o) comporte au moins un puits quantique (13.2) en InxiGai-x1N, la proportion atomique d'indium x4 etant superieure ou egale a la proportion atomique d'indium xi et inferieure a la proportion atomique d'indium x5. 5. Procede selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la zone active (13) de la 10 structure d'emission (10) comporte au moins un puits quantique (13.2) en InxiGai-x1N, la couche d'absorption (34) etant realisee en Inx6Gai-x6N avec une proportion atomique d'indium x6 superieure ou egale a la proportion atomique d'indium xi et inferieure a la proportion atomique d'indium x5. 6. Procede selon l'une quelconque des revendications 3 a 5, dans lequel la 15 proportion atomique d'indium x5 est comprise entre 22% et 30%. 7. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, dans lequel la couche de germination (23) est realisee en Inx2Gai-x2N avec une proportion atomique d'indium x2 comprise entre 1% et 14%. 8. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 A 7, dans lequel la couche 20 de germination (23) presente un parametre de maille egale a sa valeur naturelle 0,75% pres en compression et a 0,15% pres en tension, et de preference egale a sa valeur naturelle a ±0,03% pres. 9. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, dans lequel la couche d'emission (33) forme une zone active comportant une alternance de couches barrieres (33.1) en Inx4Gai-x4N tel que la proportion atomique d'indium x4 soit superieur ou egal a la proportion atomique d'indium x2, et d'au moins une couche emissive (33.2) en Inx5Gai-x5N formant un puits quantique intercale entre deux couches barrieres (33.1), -dans lequel l'etape ii de realisation de la structure de conversion (3o) comporte la realisation de : 22 o une couche tampon (32), realisee a base d'Inx3Gai-.3N a partir de la couche de germination (23), configuree pour permettre une adaptation de maille entre l'Inx2Gai-x2N de la couche de germination (23) et l'Inx4Gai-x4N d'une couche barriere (33.1) de la couche d'emission (33) 5 avec laquelle elle est destinee a etre en contact. 10. Procede selon la revendication 9, dans lequel la couche tampon (32) est form& d'une alternance de couches a base de GaN et de couches en Inx3'Gai-x3'N de proportion atomique d'indium x3'. 11. Procede selon la revendication 10, dans lequel les couches en In.3'Gai-x3'N 10 presentent une proportion atomique d'indium x3' superieure ou egale a la proportion atomique d'indium x4. 12. Procede selon la revendication 9, dans lequel la couche tampon (32) est realisee en Inx3Ga1-x3N avec une proportion atomique d'indium x3 qui augmente entre la valeur x2 a l'interface avec la couche de germination (23) et la valeur x4 a 15 l'interface avec la couche barriere (33.1) de la couche d'emission (33) au contact de la couche tampon (32). 13. Procede selon dune quelconque des revendications 1 a 12, dans lequel la structure de croissance (2o) est form& d'un empilement d'une couche support (21), d'une couche de liaison (22) et de la couche de germination (23). 20 14. Procede selon la revendication 13, dans lequel la couche de germination (23) est form& par report sur la couche de liaison (22) d'une couche en Inx2Gai-x2N prealablement epitaxiee a partir d'un substrat de croissance, suivie d'une separation de la couche en Inx2Gai-x2N en deux parties au niveau d'une zone fragilisee suite a une implantation ionique prealable, la partie au contact de la couche de liaison (22) 25 formant la couche de germination (23). 15. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 a 14, comportant, a la suite de l'etape iii de report, la suppression de la couche support (21) et de la couche de liaison (22) de la structure de croissance (2o).30