Brevet FR3076080A1 (20190628)

REVENDICATIONS1. Pseudo-substrat (10) pour dispositif optoélectronique (100), le pseudosubstrat (10) étant adapté à la croissance de diodes électroluminescentes (11, 12,\n<CLM>\1\t5 sur le pseudo-substrat (10), le pseudo-substrat (10) comprenant un substrat (1) et une structure tampon (2) formée sur une face supérieure (1a) du substrat (1), la structure tampon (2) comprenant : - au moins une première partie (21) où une couche (211) formée en nitrure de gallium (GaN) massif délimite au moins une surface libre d'un premier type 10 (210) tournée du côté opposé à la face supérieure (1a) du substrat (1), chaque surface libre du premier type (210) étant adaptée à la croissance sur celle-ci d'au moins une diode électroluminescente (11) majoritairement à base d'un composé III-V apte à émettre de la lumière (L1) à une première longueur d'onde, - et au moins une deuxième partie (22) où un empilement (221) 15 alternant des couches de nitrure d'indium et de gallium (InGaN) et des couches intermédiaires de GaN et dans lequel l'indium est présent dans une première proportion massique, délimite au moins une surface libre d'un deuxième type (220) tournée du côté opposé à la face supérieure (1a) du substrat (1), chaque surface libre du deuxième type (220) étant adaptée à la croissance sur celle-ci d'au moins une 20 diode électroluminescente (12) majoritairement à base d'un composé III-V apte à émettre de la lumière (L2) à une deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde, - ladite au moins une deuxième partie (22) de la structure tampon (2) étant décalée par rapport à ladite au moins une première partie (21) de la structure 25 tampon (2) dans un plan général (P) orienté parallèlement au plan de la face supérieure (1a) du substrat (1).\n<CLM>\1\tPseudo-substrat (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au niveau de ladite au moins une deuxième partie (22) de la structure tampon (2), l'empilement (221) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de 30 GaN est au moins partiellement formé sur la face supérieure (1a) du substrat (1), en ce qu'il comprend une couche de nucléation formée sur la face supérieure (1a) du substrat (1) et en ce qu'au niveau de ladite au moins une deuxième partie (22) de la structure tampon (2), l'empilement (221) alternant des couches de InGaN et des 26 couches intermédiaires de GaN est au moins partiellement formé sur la couche de nucléation.\n<CLM>\1\tPseudo-substrat (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'empilement (221) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de GaN de ladite au moins une deuxième partie (22) se présente sous la forme d'au moins un nano-élément en forme de fil ou en forme de pyramide.\n<CLM>\1\tPseudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure tampon (2) comprend au moins une troisième partie (23) où un empilement (231) alternant des couches de InGaN et des couches 10 intermédiaires de GaN et dans lequel l'indium est présent dans une deuxième proportion massique strictement différente de la première proportion massique, délimite au moins une surface libre d'un troisième type (230) tournée du côté opposé à la face supérieure (1a) du substrat (1), chaque surface libre du troisième type (230) étant adaptée à la croissance sur celle-ci d'au moins une diode électroluminescente 15 (13) majoritairement à base d'un composé III-V apte à émettre de la lumière (L3) à une troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde, et en ce que ladite au moins une troisième partie (23) de la structure tampon (2) est décalée par rapport à ladite au moins une première partie (21) de la structure tampon (2) et par rapport à ladite au moins une deuxième partie 20 (22) de la structure tampon (2) dans le plan général (P) orienté parallèlement au plan de la face supérieure (1a) du substrat (1).\n<CLM>\1\tPseudo-substrat (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au niveau de ladite au moins une troisième partie (23) de la structure tampon (2), l'empilement (231) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de 25 GaN est au moins partiellement formé sur la face supérieure (1a) du substrat (1), en ce qu'il comprend une couche de nucléation formée sur la face supérieure (1a) du substrat (1) et en ce qu'au niveau de ladite au moins une troisième partie (23) de la structure tampon (2), l'empilement (231) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de GaN est au moins partiellement formé sur la couche de 30 nucléation.\n<CLM>\1\tF'seudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'empilement (231) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de GaN de ladite au moins une troisième partie (23) se 27 présente sous la forme d'au moins un nano-élément en forme de fil ou en forme de pyramide.\n<CLM>\1\tPseudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première proportion massique de l'indium au niveau de ladite au moins une deuxième partie (22) est incluse dans une plage entre 5 et 25%, préférentiellement entre 10 et 20%.\n<CLM>\1\tPseudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la deuxième proportion massique de l'indium au niveau de ladite au moins une troisième partie (23) est incluse dans une plage entre 5 et 25%, 10 préférentiellement entre 10 et 20%.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (100) comprenant un pseudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et : - au moins une diode électroluminescente (11) majoritairement à base d'un composé III-V formée par croissance sur la surface libre du premier type (210) de 15 ladite au moins une première partie (21) de la structure tampon (2) du pseudosubstrat (10) et apte à émettre de la lumière (L1) à la première longueur d'onde, - au moins une diode électroluminescente (12) majoritairement à base d'un composé III-V formée par croissance sur la surface libre du deuxième type (220) de ladite au moins une deuxième partie (22) de la structure tampon (2) du pseudo20 substrat (10) et apte à émettre de la lumière (L2) à la deuxième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pseudo-substrat (10) étant selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, le dispositif optoélectronique (100) comprend au moins une diode 25 électroluminescente (13) majoritairement à base d'un composé III-V formée par croissance sur la surface libre du troisième type (230) de ladite au moins une troisième partie (23) de la structure tampon (2) du pseudo-substrat (10) et apte à émettre de la lumière (13) à la troisième longueur d'onde différente de la première longueur d'onde et de la deuxième longueur d'onde. 30\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un pseudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une première 28 étape de fourniture du substrat (1), une deuxième étape de formation de la couche (211) formée en GaN massif sur la face supérieure (1a) du substrat (1), une troisième étape de formation de l'empilement (221) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de GaN et dans lequel l'indium est présent dans la première 5 proportion massique, sur la couche (211) résultant de la deuxième étape et/ou sur la face supérieure (1a) du substrat (1).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un pseudo-substrat (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la troisième étape comprend des étapes successives de dépôt de couches d'InGaN et de couches intermédiaires de GaN dans 10 des ouvertures (31) délimitées par un premier masque (30) recouvrant la couche (211) de GaN massif résultant de la deuxième étape.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un pseudo-substrat (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la troisième étape comprend un premier ensemble d'étapes successives de dépôt de couches d'InGaN et de couches 15 intermédiaires de GaN sur toute la surface de la couche (211) résultant de la deuxième étape, puis une première étape de gravure (G1) à travers un empilement (50) qui résulte dudit premier ensemble d'étapes successives de dépôt, ladite première étape de gravure (G1) étant réalisée de sorte à rendre libres des surfaces déterminées de la couche (211) qui résulte de la deuxième étape, lesdites surfaces 20 rendues libres correspondant aux surfaces libres de premier type (210) de ladite au moins une première partie (21) de la structure tampon (2).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un pseudo-substrat (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le pseudo-substrat (10) étant selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, le procédé comprend une 25 quatrième étape de formation de l'empilement (231) alternant des couches de InGaN et des couches intermédiaires de GaN et dans lequel l'indium est présent dans la deuxième proportion massique, sur la couche (211) résultant de la deuxième étape et/ou sur l'empilement (221) résultant de la troisième étape.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un pseudo-substrat (10) selon la 30 revendication 14, caractérisé en ce que la quatrième étape comprend des étapes successives de dépôt de couches d'InGaN et de couches intermédiaires de GaN dans tout ou partie de la surface d'ouvertures (41) d'un deuxième masque (40) recouvrant au moins la couche (211) de GaN massif qui résulte de la deuxième étape. 29\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un pseutio-substrat (10) selon les revendications 13 et 14, caractérisé en ce que la quatrième étape comprend un deuxième ensemble d'étapes successives de dépôt de couches d'InGaN et de couches intermédiaires de GaN sur toute la surface de l'empilement (50) résultant du premier 5 ensemble d'étapes successives de dépôt, puis une deuxième étape de gravure (G2) à travers un empilement (60) qui résulte dudit deuxième ensemble d'étapes successives de dépôt, ladite deuxième étape de gravure étant réalisée de sorte à rendre libres des surfaces déterminées de l'empilement (50) qui résulte du premier ensemble d'étapes successives de dépôt, lesdites surfaces rendues libres correspondant aux surfaces libres de deuxième type (220) de ladite au moins une deuxième partie (22) de la structure tampon (2).