Brevet FR3128311A1 — publié le 20230421

Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique La présente description concerne un procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique comprenant les étapes successives suivantes : a) former, sur un circuit intégré de contrôle (151) préalablement formé dans et sur un substrat semiconducteur, une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (L) comportant des éléments semiconducteurs tridimensionnels ; et b) déposer une couche active semiconductrice photosensible (161) de sorte à combler des espaces libres s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques. Figure pour l'abrégé : Fig. 1H Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique La présente description concerne de façon générale le domaine des dispositifs optoélectroniques, et vise plus particulièrement un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique combinant une fonction d'émission lumineuse et une fonction de capture optique. Diverses applications sont susceptibles de tirer profit d'un dispositif optoélectronique combinant une fonction d'émission lumineuse et une fonction de capture optique. Un tel dispositif peut par exemple être utilisé pour réaliser un écran d'affichage interactif. Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des solutions connues pour réaliser un dispositif optoélectronique combinant une fonction d'émission lumineuse et une fonction de capture optique. Pour cela, un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique comprenant les étapes successives suivantes : a) former, sur un circuit intégré de contrôle préalablement formé dans et sur un substrat semiconducteur, une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques comportant des éléments semiconducteurs tridimensionnels ; et b) déposer une couche active semiconductrice photosensible de sorte à combler des espaces libres s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques. Selon un mode de réalisation, chaque élément semiconducteur tridimensionnel présente des dimensions nanométriques ou micrométriques. Selon un mode de réalisation, chaque élément semiconducteur tridimensionnel présente une forme pyramidale. Selon un mode de réalisation, chaque élément semiconducteur tridimensionnel présente une forme filaire. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation d'une pluralité de diodes photosensibles dans la couche active semiconductrice photosensible. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, avant l'étape a), une étape d'élimination des diodes électroluminescentes inorganiques situées à des emplacements souhaités des diodes photosensibles. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, après l'étape a) et avant l'étape b), une étape de formation d'ouvertures s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques. Selon un mode de réalisation, les ouvertures sont formées par gravure en utilisant les diodes électroluminescentes inorganiques comme masque de gravure. Selon un mode de réalisation, la couche active semiconductrice photosensible comprend au moins un matériau polymère. Selon un mode de réalisation, la couche active semiconductrice photosensible comprend des boîtes quantiques. Selon un mode de réalisation, la couche active semiconductrice photosensible est une couche semiconductrice organique. Selon un mode de réalisation, la couche active semiconductrice photosensible est déposée par voie liquide entre les diodes électroluminescentes inorganiques. Selon un mode de réalisation, le procédé comporte, après l'étape b), une étape de fixation d'un substrat de support temporaire du côté d'une face du dispositif opposée au circuit intégré, suivie d'une étape de découpe de l'ensemble comportant le circuit intégré, la couche active semiconductrice photosensible et les diodes électroluminescentes inorganiques en une pluralité de puces élémentaires. Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape de transfert et de fixation desdites puces élémentaires sur un substrat de report du dispositif, puis une étape de retrait du substrat de support temporaire. Un mode de réalisation prévoit un dispositif optoélectronique comportant : – un circuit intégré de contrôle formé dans et sur un substrat semiconducteur ; – une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques disposées sur une face du circuit intégré de contrôle et comportant des éléments semiconducteurs tridimensionnels ; et – une couche active semiconductrice photosensible s’étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques. Selon un mode de réalisation, le dispositif optoélectronique comprend un substrat de report et une pluralité de puces élémentaires fixées et connectées électriquement au substrat de report, chaque puce élémentaire comprenant un dispositif tel que décrit, le circuit intégré de contrôle étant disposé du côté du substrat de report. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : ; ; ; ; ; ; ; ; les figures 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G et 1H sont des vues en coupe illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation ; ; ; les figures 2A et 2B sont des vues en coupe illustrant des étapes successives d'une variante du procédé des figures 1A à 1H ; ; ; ; les figures 3A, 3B et 3C sont des vues en coupe illustrant des étapes successives d'une autre variante du procédé des figures 1A à 1H ; ; ; ; ; ; ; ; les figures 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F et 4G sont des vues en coupe illustrant d'autres étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation. Procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique comprenant les étapes successives suivantes : a) former, sur un circuit intégré de contrôle (151) préalablement formé dans et sur un substrat semiconducteur, une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (L) comportant des éléments semiconducteurs tridimensionnels (103) ; et b) déposer une couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) de sorte à combler des espaces libres s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques (L). Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque élément semiconducteur tridimensionnel (103) présente des dimensions nanométriques ou micrométriques. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque élément semiconducteur tridimensionnel (103) présente une forme pyramidale. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque élément semiconducteur tridimensionnel (103) présente une forme filaire. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant la formation d'une pluralité de diodes photosensibles (D) dans la couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261). Procédé selon la revendication 5, comprenant, avant l'étape a), une étape d'élimination des diodes électroluminescentes inorganiques (L) situées à des emplacements souhaités des diodes photosensibles (D). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant, après l'étape a) et avant l'étape b), une étape de formation d'ouvertures (159 ; 259 ; 359) s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques (L). Procédé selon la revendication 7, dans lequel les ouvertures (259) sont formées par gravure en utilisant les diodes électroluminescentes inorganiques (L) comme masque de gravure. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) comprend au moins un matériau polymère. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) comprend des boîtes quantiques. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) est une couche semiconductrice organique. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) est déposée par voie liquide entre les diodes électroluminescentes inorganiques (L). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comportant, après l'étape b), une étape de fixation d'un substrat de support temporaire (403) du côté d'une face du dispositif opposée au circuit intégré (151), suivie d'une étape de découpe de l'ensemble comportant le circuit intégré (151), la couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) et les diodes électroluminescentes inorganiques (L) en une pluralité de puces élémentaires (463). Procédé selon la revendication 13, comportant en outre une étape de transfert et de fixation desdites puces élémentaires (463) sur un substrat de report (471) du dispositif, puis une étape de retrait du substrat de support temporaire (403). Dispositif optoélectronique comportant : – un circuit intégré de contrôle (151) formé dans et sur un substrat semiconducteur ; – une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (L) disposées sur une face du circuit intégré de contrôle (151) et comportant des éléments semiconducteurs tridimensionnels (103) ; et – une couche active semiconductrice photosensible (161 ; 261) s’étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques (L). Dispositif optoélectronique comportant un substrat de report (403) et une pluralité de puces élémentaires (463) fixées et connectées électriquement au substrat de report (403), chaque puce élémentaire (463) comprenant un dispositif selon la revendication 15, le circuit intégré de contrôle (151) étant disposé du côté du substrat de report (403).