Brevet FR3044167A1 (20170526)
REVENDICATIONS1. Dispositif optoélectronique (1) comportant : - des diodes électroluminescentes (40) présentant chacune une tension directe dite de seuil (Vs) et une tension inverse de claquage (Vc), réalisées en un matériau comportant majoritairement un même composé semiconducteur, caractérisé en ce qu'elles sont agencées de sorte que : une pluralité de N diodes électroluminescentes (40), N2, sont connectées en série et aptes à être polarisées en direct ; au moins une diode électroluminescente (50) est connectée en parallèle à la pluralité des N diodes électroluminescentes (40), et apte à être polarisée en inverse formant ainsi une diode Zener ; le nombre N desdites diodes électroluminescentes (40) connectées en série étant adapté de sorte que la somme des N tensions de seuil (Vs) soit inférieure à la tension de claquage (Vc) de la diode Zener (50).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 1, dans lequel la diode Zener (50) comporte un empilement de portions semiconductrices dont une première portion (51) dopée selon un premier type de conductivité, une seconde portion (52) dopée selon un second type de conductivité opposé au premier type, ainsi qu'une première portion intermédiaire (3) dopée selon le premier type de conductivité, située entre lesdites première et seconde portions dopées (51, 52), présentant un niveau de dopage adapté de sorte que la tension de claquage (Vc) soit supérieure à la somme des N tensions de seuil (Vs).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 2, dans lequel les diodes électroluminescentes comportent un empilement de portions semiconductrices dont une première portion (41) dopée selon le premier type de conductivité, une seconde portion (42) dopée selon le second type de conductivité, ainsi qu'une première portion intermédiaire (3) dopée selon le premier type de conductivité, située entre lesdites 3044167 28 première et seconde portions dopées (41, 42), lesdites portions semiconductrices des diodes électroluminescentes et de la diode Zener étant respectivement sensiblement coplanaires et réalisées en un matériau de même composition et de même niveau de dopage. 5\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 3, dans lequel les premières portions intermédiaires dopées (3) des diodes électroluminescentes (40) et de la diode Zener (50) présentent une épaisseur inférieure ou égale à 5nm, et de préférence comprise entre 1nm et 5nm.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans 10 lequel la diode Zener comporte une seconde portion intermédiaire (4) dopée selon le second type de conductivité, située entre la première portion intermédiaire (3) dopée et la seconde portion dopée (52), présentant un niveau de dopage adapté de sorte que la tension de claquage (Vc) soit supérieure à la somme des N tensions de seuil (Vs).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 5, dans lequel les diodes 15 électroluminescentes comporte une seconde portion intermédiaire (4) dopée selon le second type de conductivité, située entre la première portion intermédiaire dopée (3) et la seconde portion dopée (42), lesdites secondes portions intermédiaires dopées (4) des diodes électroluminescentes et de la diode Zener étant respectivement sensiblement coplanaires et réalisées en un matériau de même composition et de même niveau de 20 dopage, et présentant une épaisseur inférieure ou égale à 50nm, et de préférence comprise entre 1nm et 50nm.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit composé semiconducteur est choisi parmi un composé III-V, un composé II-VI, et un élément ou un composé IV. 25\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel lesdites diodes électroluminescentes et la diode Zener présentent chacune un empilement de portions semiconductrices comprenant une première portion (41,\n<CLM>\1\t3044167 29 dopée selon un premier type de conductivité, une zone active (43, 53), et une seconde portion (42,\n<CLM>\1\tdopée selon un second type de conductivité opposé au premier type, lesdits empilements formant chacun une structure mesa sensiblement coplanaire.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon la revendication 8, dans lequel la première 5 portion dopée (41) des diodes électroluminescentes (40) et celle (51) de la diode Zener (50) présentent un flanc latéral comportant une surface de décrochement (46,\n<CLM>\1\tformée par une seconde partie (41b, 51b) de la première portion 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 9, dans lequel un élément de 10 connexion électrique latéral (48,\n<CLM>\1\ts'étend au niveau d'une diode électroluminescente ou de la diode Zener de manière à être au contact électrique avec la surface de décrochement (46,\n<CLM>\1\tde la première portion dopée (41,\n<CLM>\1\tcorrespondante, l'élément de connexion latéral (48,\n<CLM>\1\tétant en outre électriquement isolé des secondes portions dopées (42,\n<CLM>\1\tet des portions actives (43,\n<CLM>\1\tde la diode (40,\n<CLM>\1\tconsidérée et de la diode 15 électroluminescente ou de la diode Zener adjacente, par des portions diélectriques (47,\n<CLM>\1\trecouvrant des flancs latéraux des structures mesa.\n<CLM>\1\tProcédé de réalisation d'un dispositif optoélectronique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : i) on forme des diodes électroluminescentes (50) réalisées en un matériau 20 comportant majoritairement un même composé semiconducteur, ii) on connecte en série une pluralité de N diodes électroluminescentes (50), N2, celles-ci étant aptes à être polarisées en direct ; iii) on connecte au moins une diode électroluminescente en parallèle à ladite pluralité de N diodes électroluminescentes, de manière à être polarisée en inverse 25 formant ainsi une diode Zener, le nombre N desdites diodes électroluminescentes (40) connectées en série étant adapté de sorte que la somme des N tensions de seuil (Vs) soit inférieure à la tension de claquage (Vc) de la diode Zener. 3044167\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape i) comporte les sous-étapes dans lesquelles : a. on réalise un empilement de couches comprenant une première couche semiconductrice dopée (61) et une seconde couche semiconductrice dopée (62) 5 entre lesquelles est interposée une couche active (63) ; b. on grave l'empilement de couches de manière à former une structure mesa destinée à former une pluralité de N diodes électroluminescentes (40) et une structure mesa destinée à former au moins une diode Zener (50), chaque structure mesa étant formée d'un empilement d'une première portion dopée (41, 51), d'une 10 zone active (43,\n<CLM>\1\tet d'une seconde portion dopée (42, 52), la première portion dopée (41,\n<CLM>\1\tdesdites structures mesa comportant un flanc latéral présentant une surface de décrochement (46,\n<CLM>\1\t; c. on réalise des portions diélectriques (47,\n<CLM>\1\trecouvrant les flancs latéraux des structures mesa à l'exception des surfaces de décrochement (46,\n<CLM>\1\t; 15 d. on dépose un matériau électriquement conducteur (48,\n<CLM>\1\tentre les structures mesa, le matériau conducteur étant en contact de la surface de décrochement (46,\n<CLM>\1\tde la première portion dopée (41,\n<CLM>\1\tet électriquement isolé par des portions diélectriques (47,\n<CLM>\1\tde la zone active (43,\n<CLM>\1\tet de la seconde portion dopée (42, 52). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, dans lequel on réalise en outre, lors de l'étape a), une première couche intermédiaire (3) dopée selon le premier type de conductivité, située entre la couche active (63) et la seconde couche dopée (62), et de préférence une seconde couche intermédiaire (4) dopée selon le second type de conductivité, située entre la première couche intermédiaire (3) et la seconde couche dopée (62). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, dans lequel on ajuste le niveau de dopage de la première couche intermédiaire (3) et éventuellement de celui de la seconde couche intermédiaire dopée (4) de sorte que la tension de claquage (Vc) de la diode Zener soit inférieure à la somme des N tensions de seuil (Vs). 3044167 31\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel on réalise des éléments de connexion électrique (14) adaptés à polariser en direct la pluralité des N diodes électroluminescentes (40) et en inverse la diode Zener (50) à partir de portions électriquement conductrices (22) de polarisation situées en regard des secondes portions 5 dopées (42, 52).