Brevet FR3072393A1 (20190419)

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une hétérojonction comprenant au moins une couche épitaxiale d'une delafossite au cuivre de type p de structure hexagonale sur un substrat d'oxyde de zinc de type n, le procédé étant mis en oeuvre par dépôt de ladite delafossite sur ledit substrat, caractérisé en ce que ledit dépôt est réalisé par ablation par laser pulsé d'au moins une cible en delafossite à l'intérieur d'une enceinte dans laquelle de l'oxygène moléculaire ou atomique est introduit, de manière à améliorer l'accord de maille entre ledit substrat et ladite couche épitaxiale.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant un contrôle ex-situ de l'épitaxie par diffraction de rayons X.\n<CLM>\1\tProcédé selon les revendications précédentes comprenant un contrôle in-situ du déroulement de l'épitaxie par la diffraction d'électrons rapides.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes comprenant l'exploitation d'au moins un desdits contrôles in-situ et ex-situ pour ajuster au moins un paramètre parmi ceux régissant la séquence d'impulsions laser utilisées pour ledit dépôt par ablation par laser pulsé, la température du substrat et la pression d'oxygène dans l'enceinte, de manière à obtenir un accord de paramètre de maille entre le substrat et la couche épitaxiale de delafossite.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes comprenant une étape préliminaire de fabrication d'au moins une cible en delafossite par frittage suivi par au moins un recuit.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant une étape préliminaire de mélange entre des oxydes avant ledit frittage.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel ladite cible en delafossite est en delafossite ScCu02. 2\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel ladite cible en delafossite est en delafossite Sc1,MgxCu02,,y.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel ledit dépôt est réalisé par ablation par laser pulsé d'au moins une dite cible en delafossite ScCu02 et de deux autres cibles en oxyde de magnésium et en oxyde de cuivre, lesdites cibles recevant chacune un nombre de tirs laser selon une séquence prédéterminée permettant d'assurer la stoechiométrie voulue.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel ladite cible en delafossite est en 10 delafossite MxY1_xCu02.,y, M étant du fer, du ruthénium ou du rhodium, Y étant de l'yttrium, x étant 0,57 si M est du fer, x étant 0,61 si M est du rhodium et x étant 0,65 si M est du ruthénium, et y étant la sur-stoechiométrie en oxygène comprise entre 0 et 0,67. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit substrat est en oxyde de zinc cristallin massif.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel ledit substrat est formé par une couche mince d'oxyde de zinc cristallin épitaxiée sur un autre substrat cristallin en plaquette.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel ledit substrat comprend une assemblée de nanofils d'oxyde de zinc.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes comprenant la génération dudit oxygène atomique au moyen d'une cellule magnétron à résonance cyclotron.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 13 comprenant la génération dudit oxygène 30 atomique par l'ajout d'oxygène moléculaire dans ladite enceinte de manière à ce qu'a chaque tir dudit laser, un plasma de gaz, comportant de l'oxygène ionisé et de l'oxygène atomique excité, prenne naissance au point d'impact dudit laser sur ladite cible en delafossite. 20 25 2\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une diode électroluminescente comprenant une étape de fabrication d'une hétérojonction selon l'une des revendications précédentes, ladite hétérojonction formant la zone active de ladite diode électroluminescente. 5\n<CLM>\1\tHétérojonction composée d'un moins une couche d'une delafossite au cuivre de type p sur un substrat d'oxyde de zinc de type n, ladite delafossite et ledit substrat ayant la même structure cristalline et présentant un accord de paramètre de maille, ladite delafossite contenant un excès d'oxygène, caractérisé en ce que l'hétérojonction est susceptible d'être 10 fabriquée selon le procédé de l'une des revendications 1 à\n<CLM>\1\t18. Hétérojonction selon la revendication précédente comprenant plusieurs couches de différentes delafossites au cuivre formant des puits quantiques de delafossite. 15\n<CLM>\1\tHétérojonction selon la revendication précédente dans laquelle le substrat contient des impuretés de cuivre.\n<CLM>\1\tDiode électroluminescente comprenant une hétérojonction selon l'une des revendications 17 à 19, ladite hétérojonction formant la zone active de ladite diode électroluminescente. 20\n<CLM>\1\tDiode électroluminescente selon la revendication précédente, comprenant un ou plusieurs phosphores adjoints au-dessus de ladite diode électroluminescente, chaque phosphore présentant une bande d'absorption incluant une longueur d'onde d'émission de ladite zone 25 active ou d'un autre phosphore adjoint.\n<CLM>\1\tDiode électroluminescente selon la revendication précédente, dans laquelle les longueurs d'onde d'émission de la diode électroluminescente et des phosphores adjoints sont choisies de telle sorte que leur combinaison donne une lumière blanche. 30\n<CLM>\1\tDiode électroluminescente selon l'une des revendications 20 à 22 dans laquelle le substrat comprend des puits quantiques.\n<CLM>\1\tDiode électroluminescente selon l'une des revendications 20 et 23 dans laquelle au moins un desdits puits quantiques est adapté pour émettre de la lumière visible. 2\n<CLM>\1\tDiode électroluminescente selon l'une des revendications 20 à 24 dans laquelle les puits quantiques de delafossite sont adaptés pour que le spectre d'émission de la diode donne une lumière blanche. 5\n<CLM>\1\tAppareil pour réaliser une épitaxie par ablation par laser pulsé, comprenant dans une enceinte, un support chauffant pour un substrat, un support tournant pour une ou plusieurs cibles, un dispositif optique de focalisation d'un faisceau émis par le laser pulsé, et une source d'oxygène atomique ou moléculaire pour générer de l'oxygène atomique dans ladite 10 enceinte.