Brevet FR3126546A1 — publié le 20230303

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 (101) préalablement formé dans et sur un substrat semiconducteur (103), une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (165) ; et b) déposer une couche active semiconductrice photosensible (173) de sorte à combler des espaces libres s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques (165). Figure pour l'abrégé : Fig. 1Q 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 ; 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, 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, après l’étape a) et avant l’étape b), une étape de formation d’électrodes des diodes photosensibles entre les diodes électroluminescentes inorganiques. 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, l’étape a) comprend une étape de report d’un empilement actif de diode électroluminescente inorganique sur le circuit intégré de contrôle, puis une étape de gravure de tranchées dans l'empilement actif de diode électroluminescente inorganique, de façon à séparer latéralement les diodes électroluminescentes inorganiques les unes des autres. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, après l’étape a) et avant l’étape b), une étape de dépôt anisotrope d’une couche conductrice sur et entre les diodes électroluminescentes inorganiques. Selon un mode de réalisation, l'étape a) comprend une étape de report, sur le circuit intégré de contrôle, d'une structure comprenant, sur un substrat de support, les diodes électroluminescentes inorganiques, et, entre les diodes électroluminescentes inorganiques, un empilement comprenant, depuis le substrat de support, une première couche conductrice, une couche isolante et une deuxième couche conductrice, la deuxième couche conductrice affleurant une face des diodes électroluminescentes inorganiques opposée au substrat de support. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, après l’étape de report, une étape de retrait du substrat de support puis une étape de gravure de la deuxième couche conductrice, dans laquelle la couche isolante sert de couche d’arrêt de gravure. 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 – une couche active semiconductrice photosensible s’étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes. Un mode de réalisation prévoit un dispositif optoélectronique comportant 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 précédemment, 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, 1H, 1I, 1J, 1K, 1L, 1M, 1N, 1O, 1P, 1Q, 1R, 1S et 1T sont des vues schématiques et partielles illustrant des étapes successives d’un exemple d’un procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; les figures 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 2I, 2J, 2K, 2L, 2M, 2N, 2O, 2P, 2Q, 2R, 2S, 2T, 2U et 2V sont des vues schématiques et partielles illustrant d’autres étapes successives d’un exemple d’un procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation ; ; ; ; ; ; ; ; les figures 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F et 3G sont des vues en coupe, schématiques et partielles, illustrant encore 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 (101) préalablement formé dans et sur un substrat semiconducteur (103), une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (165 ; 265) ; et b) déposer une couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) de sorte à combler des espaces libres s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes inorganiques (165 ; 265). Procédé selon la revendication 1, comprenant la formation d’une pluralité de diodes photosensibles (175 ; 291) dans la couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289). Procédé selon la revendication 2, comprenant, après l’étape a) et avant l’étape b), une étape de formation d’électrodes (171 ; 287) des diodes photosensibles (175 ; 291) entre les diodes électroluminescentes inorganiques (165 ; 265). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) comprend au moins un matériau polymère. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) comprend des boîtes quantiques. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) est une couche semiconductrice organique. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) est déposée par voie liquide entre les diodes électroluminescentes inorganiques (165 ; 265). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’étape a) comprend une étape de report d’un empilement actif de diode électroluminescente inorganique (151) sur le circuit intégré de contrôle (101), puis une étape de gravure de tranchées dans l'empilement actif de diode électroluminescente inorganique (151), de façon à séparer latéralement les diodes électroluminescentes inorganiques (165) les unes des autres. Procédé selon la revendication 8, comprenant en outre, après l’étape a) et avant l’étape b), une étape de dépôt anisotrope d’une couche conductrice (169) sur et entre les diodes électroluminescentes inorganiques (165). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'étape a) comprend une étape de report, sur le circuit intégré de contrôle, d'une structure comprenant, sur un substrat de support (153), les diodes électroluminescentes inorganiques (265), et, entre les diodes électroluminescentes inorganiques (265), un empilement (269) comprenant, depuis le substrat de support (153), une première couche conductrice (271), une couche isolante (273) et une deuxième couche conductrice (275), la deuxième couche conductrice (275) affleurant une face des diodes électroluminescentes inorganiques (265) opposée au substrat de support. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre, après l’étape de report, une étape de retrait du substrat de support (153) puis une étape de gravure de la deuxième couche conductrice (275), dans laquelle la couche isolante (273) sert de couche d’arrêt de gravure. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comportant, après l'étape b), une étape de fixation d'un substrat de support temporaire (301) du côté d'une face du dispositif opposée au circuit intégré (101), suivie d'une étape de découpe de l'ensemble comportant le circuit intégré (101), la couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) et les diodes électroluminescentes inorganiques (165 ; 265) en une pluralité de puces élémentaires (309). Procédé selon la revendication 12, comportant en outre une étape de transfert et de fixation desdites puces élémentaires (309) sur un substrat de report (311) du dispositif, puis une étape de retrait du substrat de support temporaire (301). Dispositif optoélectronique comportant : – un circuit intégré de contrôle (101) formé dans et sur un substrat semiconducteur (103) ; – une pluralité de diodes électroluminescentes inorganiques (165 ; 265) disposées sur une face du circuit intégré de contrôle (101) ; et – une couche active semiconductrice photosensible (173 ; 289) s’étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes (165 ; 265). Dispositif optoélectronique comportant un substrat de report (311), et une pluralité de puces élémentaires (309) fixées et connectées électriquement au substrat de report (311), chaque puce élémentaire (309) comprenant un dispositif selon la revendication 14, le circuit intégré de contrôle (101) étant disposé du côté du substrat de report (311).