Brevet FR3046298A1 (20170630)
REVENDICATIONS1. Dispositif optoélectronique (1) d'émission de lumière, comprenant : - au moins une diode électroluminescente (40) présentant une surface d'émission (44), apte à émettre un rayonnement lumineux dit d'excitation ; et - un matériau photoluminescent (31) qui revêt la surface d'émission (44), le matériau photoluminescent comportant des particules photoluminescentes adaptées à convertir au moins en partie ledit rayonnement lumineux d'excitation au travers de la surface d'émission (44) en un rayonnement lumineux dit de photoluminescence ; caractérisé en ce qu'il comporte au moins une photodiode (50), adjacente à la diode électroluminescente (40), présentant une surface de réception (54) revêtue par le matériau photoluminescent (31), et adaptée à détecter au moins une partie du rayonnement d'excitation et/ou du rayonnement de photoluminescence provenant du matériàu photoluminescent (31) au travers de la surface de réception (54).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 1, dans lequel la diode électroluminescente (40) et la photodiode (50) présentent chacune une structure mesa, la surface d'émission (44) et la surface de réception (54) étant sensiblement coplanaires.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la diode électroluminescente (40) et la photodiode (50) comportent chacune une première portion semiconductrice (41,\n<CLM>\1\tdopée selon un premier type de conductivité et une séconde portion semiconductrice (42,\n<CLM>\1\tdopée selon un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité, les premières portions et secondes portions semiconductrices étant respectivement sensiblement coplanaires et réalisées en un matériau de même compeeion.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 3, dans lequel la première portion semiconductrice dopée (41) de la diode électroluminescente et celle (51) de la photodiode présentent chacune un flanc latéral comportant une surface de décrochement 28 3046298 (46,\n<CLM>\1\tformée par une seconde partie (41b, 51b) de la première portion semiconductrice dopée (41,\n<CLM>\1\tvis-à-vis d'une première partie (41a, 51a) de celle-ci.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 4, dans lequel un élément de connexion électrique latéral (48,\n<CLM>\1\ts'étend entre la diode électroluminescente (40) et la 5 photodiode (50) adjacente, de manière à être au contact électrique avec la surface de décrochement (46,\n<CLM>\1\tde la première portion semiconductrice dopée (41, 51), l'élément de connexion latéral étant en outre électriquement isolé de la seconde portion semiconductrice dopée (42,\n<CLM>\1\tet de zones actives (43,\n<CLM>\1\tsituées entre les première (41,\n<CLM>\1\tet seconde (42,\n<CLM>\1\tportions semiconductrices dopées par des portions diélectriques 10 (47,\n<CLM>\1\trecouvrant des flancs latéraux des structures mesa.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel la diode électroluminescente et la photodiode comportent chacune une zone active (43,\n<CLM>\1\tsituée entre les première (41,\n<CLM>\1\tet seconde (42,\n<CLM>\1\tportions semiconductrices dopées, les zones actives étant sensiblement coplanaires et réalisées en un matériau de 15 même composition.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 6, dans lequel les zones actives (43,\n<CLM>\1\tde la diode électroluminescente et de la photodiode comportent chacune au moins un premier puits quantique (2), ledit premier puits quantique de la zone active (43) de la diode électroluminescente étant adapté à émettre le rayonnement lumineux d'excitation 20 à une longueur d'onde dite d'excitation.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 7, dans lequel les zones actives (43,\n<CLM>\1\tde la diode électroluminescente et de la photodiode comportent chacune au moins un second puits quantique (3), ledit puits quantique de la zone active (53),de la photodiode étant adapté à détecter le rayonnement lumineux dephotoluminescence. 25\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 8, dans lequel le second puits quantique (3) est situé entre une première portion semiconductrice (41,\n<CLM>\1\tdopée de type N et le premier puits quantique (2). 29 3046298\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant un filtre optique (4) disposé entre le matériau photoluminescent (31) et la surface de réception (54) de la photodiode, le filtre étant adapté à transmettre le rayonnement de photoluminescence et à bloquer une transmission du rayonnement d'excitation.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant en outre un dispositif de commande adapté à modifier le rayonnement lumineux d'excitation émis par la diode électroluminescente à partir d'un signal de détection du rayonnement lumineux détecté par la photodiode (50). 10\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (1) d'émission de lumière selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant les étapes suivantes : i) la réalisation d'au moins une diode électroluminescente (40) présentant une surface d'émission (44) et apte à émettre un rayonnement lumineux dit d'excitation, et d'au moins une photodiode (50) adjacente présentant une surface de réception (54) ; 15 ii) le recouvrement des surfaces d'émission (44) et de réception (54) par un matériau photoluminescent (31) comportant des particules photoluminescentes adaptées à convertir au moins en partie ledit rayonnement lumineux d'excitation au travers de la surface d'émission (44) en un rayonnement lumineux dit de photoluminescence.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape i) comporte les sous- 20 étapes suivantes : a. la réalisation d'un empilement de couches comprenant une première couche semiconductrice dopée (61) et une seconde couche semiconductrice dopée (62) entre lesquelles est interposée une couche active (63) comportant au moins un puits quantique (2) ; 25 b. la gravure de l'empilement de couches de manière à former une structure mesa destinée à former une diode électroluminescente (40) et une structure mesa destinée à former une photodiode (50) adjacente, chaque structure mesa étant formée d'un empilement d'une première portion semiconductrice dopée (41, 51), 3046298 d'une zone active (43,\n<CLM>\1\tet d'une seconde portion semiconductrice dopée (42, 52), la première portion semiconductrice dopée (41,\n<CLM>\1\tdesdites structures mesa comportant un flanc latéral présentant une surface de décrochement (46,\n<CLM>\1\t; c. la réalisation des portions diélectriques (47,\n<CLM>\1\trecouvrant les flancs latéraux des 5 structures mesa à l'exception des surfaces de décrochement ; d. le dépôt d'un matériau électriquement conducteur (48,\n<CLM>\1\tentre les structures mesa, le matériau conducteur étant en eqntaçt4e-la wrface de décrochement (46,\n<CLM>\1\tde la première portion semiconductrice dopée (41,\n<CLM>\1\tet électriquement isolé par les portions diélectriques (47,\n<CLM>\1\tde la zone active (43,\n<CLM>\1\tet de la seconde portion 10 semiconductrice dopée (42, 52).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, comportant une, étape de réalisation d'éléments de connexion électrique (14) adaptés à polariser en direct la diode électroluminescente (40) et en indirect la photodiode (50) à partir de portions électriquement conductrices (22) de polarisation situées sur une face opposée au matériau photoluminescent (31). 15