Brevet FR3044470A1 (20170602)
REVENDICATIONS1. Dispositif optoélectronique (1) comportant au moins une structure semiconductrice tridimensionnelle (2) s'étendant suivant un axe longitudinal (4) sensiblement orthogonal à un plan d'un substrat (3) sur lequel elle repose, et comportant : une première portion dopée (10), s'étendant à partir d'une face du substrat (3) suivant l'axe longitudinal (4) ; une portion active (30) comportant au moins un puits quantique (32), s'étendant à partir de la première portion dopée (10) suivant l'axe longitudinal (4) ; une seconde portion dopée (20), s'étendant à partir de la portion active (30) suivant l'axe longitudinal (4) ; caractérisé en ce que le puits quantique (32) de la portion active (30) présente un diamètre moyen supérieur à celui de ladite première portion dopée (10), et est recouvert latéralement par une couche de passivation (34).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 1, comportant une pluralité de structures semiconductrices tridimensionnelles (2) s'étendant de manière sensiblement parallèle les unes aux autres, dont les portions actives (30) sont en contact mutuel.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 2, dans lequel le ou les puits quantiques (32) de chaque portion active (30) sont séparés du ou des puits quantiques (32) de la portion active (30) adjacente par les couches de passivation (34) en contact mutuel.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 2 ou 3, présentant une densité de premières portions dopées (10) par unité de surface du substrat (3) comprise entre 0,5.1010 cm-2 et 1,5.1010 cm-2, les premières portions dopées (10) étant distinctes les unes des autres et présentant un diamètre moyen sensiblement constant suivant l'axe longitudinal (A). 3044470 27\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, la couche de passivation (34) présentant une épaisseur moyenne supérieure ou égale à 2nm, et de préférence comprise entre 2nm et 15nm.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, la 5 première portion dopée (10) étant réalisée en un composé III-V, un composé II-VI, ou un élément ou composé IV, la couche de passivation (34) étant réalisée en un composé comportant au moins un élément présent dans le composé de la première portion dopée.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, le diamètre moyen du ou des puits quantique (32) étant compris entre 115% et 250% du 10 diamètre moyen de la première portion dopée (10).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, la portion active (30) comportant un unique puits quantique (32) s'étendant continûment entre les première et seconde portions dopées (10, 20), et ledit unique puits quantique (32) étant recouvert latéralement par la couche de passivation (34). 15\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la portion active (30) comporte plusieurs couches (32) formant des puits quantiques ou boîtes quantiques intercalées entre des couches barrières, recouvertes latéralement par la couche de passivation (34).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, la 20 structure semiconductrice tridimensionnelle (2) étant réalisée en un matériau comportant majoritairement un composé III-N, la couche de passivation (34) étant de préférence réalisée en un composé choisi parmi le GaN, l'AIGaN et l'AIN.\n<CLM>\1\tProcédé de réalisation d'un dispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou les structures semiconductrices 25 tridimensionnelles (2) sont formées par épitaxie par jets moléculaires. 3044470 28\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, comportant des étapes de formation par croissance épitaxiale d'au moins une structure semiconductrice tridimensionnelle (2) dans lesquelles : i) on forme la première portion dopée (10), qui s'étend à partir d'une face du substrat (3) suivant l'axe longitudinal (4) ; 5 ii) on forme la portion active (30) comportant au moins un puits quantique (32), qui s'étend à partir de la première portion dopée suivant l'axe longitudinal (4) ; caractérisé en ce que : lors de l'étape ii), le puits quantique (32) de la portion active (30) est formé de manière à présenter un diamètre moyenne supérieur à celui de la première portion 10 dopée (10) ; on forme en outre une couche de passivation (34) recouvrant latéralement le puits quantique (32).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, dans lequel la formation de la couche de passivation (34) est concomitante à la formation du puits quantique (32). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, la structure semiconductrice tridimensionnelle (2) comportant majoritairement un composé III-V, dans lequel l'étape ii) de formation de la portion active (30) est effectuée à une valeur (T2) de température de croissance épitaxiale inférieure à une valeur (T1) lors de l'étape i) de formation de la première portion dopée, et de préférence comprise entre 600°C et 680°C, 20 et est effectuée à un rapport entre les flux atomiques des éléments III sur les éléments V compris entre 0,33 et 0,60.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, dans lequel l'étape i) de formation de la première portion dopée (10) comporte une sous-étape de nucléation du composé III-V effectuée à une température de croissance de telle sorte qu'une densité de premières portions dopées 25 (10) par unité de surface du substrat est comprise entre 0,5.1010 _ 2 et 1,5.1010 cm Z.