特表2022-541170画素がいくつかの色を発する発光ダイオードを含む光電子デバイス及び製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-22
(54)【発明の名称】画素がいくつかの色を発する発光ダイオードを含む光電子デバイス及び製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 33/12 20100101AFI20220914BHJP
H01L 33/32 20100101ALI20220914BHJP
H01L 33/08 20100101ALI20220914BHJP
【ＦＩ】
H01L33/12
H01L33/32
H01L33/08
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022502149
(86)(22)【出願日】2020-06-26
(85)【翻訳文提出日】2022-02-28
(86)【国際出願番号】 FR2020051119
(87)【国際公開番号】W WO2021009426
(87)【国際公開日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】1907920
(32)【優先日】2019-07-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515151273
【氏名又は名称】アレディア
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シカウイ ワルフ
(72)【発明者】
【氏名】クマレゾン ヴィシュヌヴァルサン
(72)【発明者】
【氏名】ジレ フィリップ
【テーマコード（参考）】
5F241
【Ｆターム（参考）】
5F241AA03
5F241AA12
5F241AA47
5F241CA05
5F241CA10
5F241CA40
5F241CA65
5F241CA66
5F241CB27
5F241FF06
(57)【要約】
光電子デバイス（１０）は、基板（１０１）の支持面（１１０）上に形成された一次発光ダイオード（１１１）を含む、少なくとも１つの一次サブ画素（１１ａ）をそれぞれ含む複数の画素（１１）を、備える。一次発光ダイオード（１１１）は、先端（１１２ａ）を含む略ワイヤ形状を有する第１一次半導体部（１１２）と、第１一次半導体部（１１２）の先端（１１２ａ）上に配置された一次格子パラメータ調節層（１１３）と、少なくとも一次格子パラメータ調節層（１１３）上に配置された第２一次アクティブ半導体部（１１４）と、第２一次アクティブ半導体部（１１４）上に配置された第３一次半導体部（１１５）と、を備える。一次格子パラメータ調節層（１１３）は、第２一次アクティブ半導体部（１１４）とのインターフェースにおいて、第２一次アクティブ半導体部（１１４）に対して２．１２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【選択図】図９
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板（１０１）の支持面（１１０）上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオード（１１１）を含む、少なくとも１つの一次サブ画素（１１ａ）をそれぞれ含む複数の画素（１１）を備える、光電子デバイス（１０）であって、各前記一次発光ダイオード（１１１）は、
第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に略垂直な第１方向（１１１ａ）に延びる長手軸（Ａ）に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に面する近位端とは反対側の先端（１１２ａ）を含む、少なくとも１つの第１一次半導体部（１１２）と、
少なくとも前記第１一次半導体部（１１２）の前記先端（１１２ａ）上に配置されて接触した、少なくとも１つの一次格子パラメータ調節層（１１３）と、
前記一次格子パラメータ調節層（１１３）からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも前記一次格子パラメータ調節層（１１３）上に配置されて接触した、第２一次アクティブ半導体部（１１４）と、
第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）上に配置されて接触した、第３一次半導体部（１１５）と、を備え、
前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第１光放射を発するように構成されており、
前記一次格子パラメータ調節層（１１３）は、少なくとも前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）とのインターフェースにおいて、前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）に対して２．１２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する、光電子デバイス（１０）。
【請求項2】
前記一次格子パラメータ調節層（１１３）は、少なくとも前記第１一次半導体部（１１２）とのインターフェースにおいて、前記第１一次半導体部（１１２）に対して１．０７％と２．１７％との間の一次格子パラメータにおける第２差分を有する、請求項１に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項3】
前記一次格子パラメータ調節層（１１３）は、少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）を含み、前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）は、該第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）上に形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）によって発せられ得る前記第１光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている、請求項１又は２に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項4】
前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）は、少なくとも前記第１一次半導体部（１１２）とのインターフェースにおいて、前記第１一次半導体部（１１２）の格子パラメータに対して１．０７％と０．６５％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第３差分を有する、請求項３に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項5】
前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）は、アルミニウム、ガリウム、インジウム及び窒素の第１合金を含み、特に、前記第１方向（１１１ａ）及び前記第１一次半導体部（１１２）の前記先端（１１２ａ）と反対の方向に減少するガリウム比率を含む、請求項３又は４に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項6】
前記一次格子パラメータ調節層（１１３）は、少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）を含み、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）は、該第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）上に形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）によって発せられ得る前記第１光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている、請求項１から５のいずれか１つに記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項7】
前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）は、少なくとも前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）上に配置されて接触しており、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）は、少なくとも前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）とのインターフェースにおいて、前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）の格子パラメータに対して１．７１％と３．２２％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第４差分を有する、請求項３から５のいずれか１つ及び請求項６に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項8】
前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）は、ガリウム、インジウム及び窒素の第２合金を含み、特に、前記第１方向（１１１ａ）及び前記第１一次半導体部（１１２）の前記先端（１１２ａ）と反対の方向に減少するインジウム比率を含む、請求項６又は７に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項9】
前記一次格子パラメータ調節層（１１３）は、少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）を含み、前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）は、該第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）上に形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）によって発せられる得る前記第１光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている、請求項１から８のいずれか１つに記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項10】
前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）は、少なくとも前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）上に配置されて接触しており、前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）は、少なくとも前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）とのインターフェースにおいて、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）の格子パラメータに対して１．２５％と１．７５％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第５差分を有する、請求項６から８のいずれか１つ及び請求項９に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項11】
前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）は、ガリウム、インジウム及び窒素の第３合金を含む、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項12】
各前記画素（１１）は、前記第１波長とは異なる第２波長を実質的に有する第２光放射を発するように適合され且つ前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）上に形成された少なくとも１つの二次発光ダイオード（１２１）を含む少なくとも１つの二次サブ画素（１１ｂ）を備え、各前記二次発光ダイオード（１２１）は、
前記支持面（１１０）に略平行な面において前記第１一次半導体部（１１２）に対してオフセットされ、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、前記第１方向（１１１ａ）に延びる長手軸（Ａ）に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に面する近位端とは反対側の先端（１２２ａ）を含む、少なくとも１つの第１二次半導体部（１２２）と、
少なくとも前記第１二次半導体部（１２２）の前記先端（１２２ａ）上に配置されて接触した、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層（１２３）と、
前記二次格子パラメータ調節層（１２３）からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも前記二次格子パラメータ調節層（１２３）上に配置されて接触した、第２二次アクティブ半導体部（１２４）と、
第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）上に配置されて接触した、第３二次半導体部（１２５）と、を備え、
前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第２光放射を発するように構成されており、
前記二次格子パラメータ調節層（１２３）は、少なくとも前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）とのインターフェースにおいて、前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）に対して３．５１％と０．３０％との間に含まれる二次格子パラメータにおける第１差分を有する、請求項１から１１のいずれか１つに記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項13】
前記少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層（１２３）は、以下のサブ層のうちの少なくとも１つを含む、第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ａ）：該第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ａ）上に形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）によって発せられ得る前記第２光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている、
第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｂ）：該第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｂ）上に形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）によって発せられ得る前記第２光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることよって略緑色になるように構成されている、
第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｃ）：該第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｃ）上に形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）によって発せられ得る前記第２光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている、請求項１２に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項14】
各前記画素（１１）は、前記第１波長及び前記第２波長とは異なる第３波長を実質的に有する第３光放射を発するように適合され且つ前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）上に形成された少なくとも１つの三次発光ダイオード（１３１）を含む少なくとも１つの三次サブ画素（１１ｃ）を備え、各前記三次発光ダイオード（１３１）は、
前記支持面（１１０）に略平行な面において前記第１一次半導体部（１１２）に対して及び前記第１二次半導体部（１２２）に対してオフセットされ、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、前記第１方向（１１１ａ）に延びる長手軸（Ａ）に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に面する近位端とは反対側の先端（１３２ａ）を含む、少なくとも１つの第１三次半導体部（１３２）と、
少なくとも前記第１三次半導体部（１３２）の前記先端（１３２ａ）上に配置されて接触した、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層（１３３）と、
前記三次格子パラメータ調節層（１３３）からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも前記三次格子パラメータ調節層（１３３）上に配置されて接触した、第２三次アクティブ半導体部（１３４）と、
第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）上に配置されて接触した、第３三次半導体部（１３５）と、を備え、
前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第３光放射を発するように構成されており、
前記三次格子パラメータ調節層（１３３）は、少なくとも前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）とのインターフェースにおいて、前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）に対して４．３９％と１．２１％との間に含まれる三次格子パラメータにおける第１差分を有する、請求項１２又は１３に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項15】
前記少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層（１３３）は、以下のサブ層のうちの少なくとも１つを含む、第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ａ）：該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ａ）上に形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）によって発せされ得る前記第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている、
第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｂ）：該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｂ）上に形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）によって発せられ得る前記第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている、
第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｃ）：該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｃ）上に形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）によって発せられ得る前記第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている、請求項１４に記載の光電子デバイス（１０）。
【請求項16】
複数の画素（１１）を備える光電子デバイス（１０）の製造方法であって、前記複数の画素（１１）の形成は、各前記画素（１１）について、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板（１０１）の支持面（１１０）上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオード（１１１）を含む、少なくとも１つの一次サブ画素（１１ａ）を形成することからなる、第１フェーズの実施を含み、前記第１フェーズは、以下のステップを含み、
ステップａ)
第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に略垂直な第１方向（１１１ａ）に延びる長手軸（Ａ）に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に面する近位端とは反対側の先端（１１２ａ）を含む、少なくとも１つの第１一次半導体部（１１２）を、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）上に形成する、
ステップｂ)
前記ステップａ）で形成された少なくとも前記第１一次半導体部（１１２）の前記先端（１１２ａ）上に接触した、少なくとも１つの一次格子パラメータ調節層（１１３）を、形成する、
ステップｃ)
前記ステップｂ）で形成された前記一次格子パラメータ調節層（１１３）からのエピタキシャル成長によって、前記一次格子パラメータ調節層（１１３）上に配置されて接触した、第２一次アクティブ半導体部（１１４）を、形成する、
ステップｄ)
第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）上に接触した、第３一次半導体部（１１５）を、形成する、
前記ステップｃ）で形成された前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第１光放射を発するように構成されており、
前記ステップｂ）で形成された前記一次格子パラメータ調節層（１１３）は、少なくとも前記ステップｃ）で形成された前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）とのインターフェースにおいて、前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）に対して２．１２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する、光電子デバイス（１０）の製造方法。
【請求項17】
前記ステップｂ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、サブステップｂ１）
少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）の形成：該第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）上に前記ステップｃ）で形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）によって発せられ得る前記第１光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている、
サブステップｂ２）
少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）の形成：該第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）上に前記ステップｃ）で形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）によって発せられ得る前記第１光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている、
サブステップｂ３）
少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）の形成：該第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）上に前記ステップｃ）で形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部（１１４）によって発せられる得る前記第１光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている、請求項１６に記載の光電子デバイス（１０）の製造方法。
【請求項18】
前記複数の画素（１１）の形成は、各前記画素（１１）について、前記第１波長とは異なる第２波長を実質的に有する第２光放射を発するように適合され且つ前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）上に形成された少なくとも１つの二次発光ダイオード（１２１）を含む、少なくとも１つの二次サブ画素（１１ｂ）を形成することからなる、第２フェーズの実施を、前記第１フェーズと本質的に同時に、含み、前記第２フェーズは、以下のステップを含み、
ステップｅ）
第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、前記第１方向（１１１ａ）に延びる長手軸（Ａ）に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に面する近位端とは反対側の先端（１２２ａ）を含む、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に略平行な面において前記第１一次半導体部（１１２）に対してオフセットされた、第１二次半導体部（１２２）を、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に、前記ステップａ）と同手法で同時に、形成する、
ステップｆ）
前記ステップｅ）で形成された少なくとも前記第１二次半導体部（１２２）の前記先端（１２２ａ）上に接触した、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層（１２３）を、形成する、
ステップｇ)
前記ステップｆ）で形成された前記二次格子パラメータ調節層（１２３）からのエピタキシャル成長によって、前記二次格子パラメータ調節層（１２３）上に配置されて接触した、第２二次アクティブ半導体部（１２４）を、前記ステップｃ）と同手法で同時に、形成する、
ステップｈ)
第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）上に接触した、第３二次半導体部（１２５）を、形成する、
前記ステップｇ）で形成された前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第２光放射を発するように構成されており、
前記ステップｆ）で形成された前記二次格子パラメータ調節層（１２３）は、少なくとも前記ステップｇ）で形成された前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）とのインターフェースにおいて、前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）に対して３．５１％と０．３０％との間に含まれる二次格子パラメータにおける第１差分を有する、請求項１７に記載の光電子デバイス（１０）の製造方法。
【請求項19】
前記ステップｆ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む、サブステップｆ１）
少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ａ）の形成：該第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ａ）上に前記ステップｇ）で形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）によって発せられ得る前記第２光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）に類似しており、前記ステップｂ１）と同手法で同時に実行される、
サブステップｆ２）
少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｂ）の形成：該第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｂ）上に前記ステップｇ）で形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）によって発せられ得る前記第２光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）に類似しており、前記ステップｂ２）と同手法で同時に実行される、
サブステップｆ３）
少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｃ）の形成：該第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｃ）上に前記ステップｇ）で形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部（１２４）によって発せられ得る前記第２光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）に類似しており、前記ステップｂ３）と同手法で同時に実行される、請求項１７及び１８に記載の光電子デバイス（１０）の製造方法。
【請求項20】
前記複数の画素（１１）の形成は、各前記画素（１１）について、前記第１波長及び前記第２波長とは異なる第３波長を実質的に有する第３光放射を発するように適合され且つ前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）上に形成された少なくとも１つの三次発光ダイオード（１３１）を含む、少なくとも１つの三次サブ画素（１１ｃ）を形成することからなる、第３フェーズの実施を、前記第１フェーズ及び前記第２フェーズと本質的に同時に、含み、前記第３フェーズは、以下のステップを含み、
ステップｉ）
第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、前記第１方向（１１１ａ）に延びる長手軸（Ａ）に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に面する近位端とは反対側の先端（１３２ａ）を含む、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に略平行な面において前記第１一次半導体部（１１２）に対して及び前記第１二次半導体部（１２２）に対してオフセットされた、第１三次半導体部（１３２）を、前記基板（１０１）の前記支持面（１１０）に、前記ステップａ）及び前記ステップｅ）と同手法で同時に、形成する、
ステップｊ）
前記ステップｉ）で形成された少なくとも前記第１三次半導体部（１３２）の前記先端（１３２ａ）上に接触した、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層（１３３）を、形成する、
ステップｋ)
前記ステップｊ）で形成された前記三次格子パラメータ調節層（１３３）からのエピタキシャル成長によって、前記三次格子パラメータ調節層（１３３）上に配置されて接触した、第２三次アクティブ半導体部（１３４）を、前記ステップｃ）及び前記ステップｇ）と同手法で同時に、形成する、
ステップｌ)
第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）上に接触した、第３三次半導体部（１３５）を、形成する、
前記ステップｋ）で形成された前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第３光放射を発するように構成されており、
前記ステップｊ）で形成された前記三次格子パラメータ調節層（１３３）は、少なくとも前記ステップｋ）で形成された前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）とのインターフェースにおいて、前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）に対して４．３９％と１．２１％との間に含まれる三次格子パラメータにおける第１差分を有する、請求項１８又は１９に記載の光電子デバイス（１０）の製造方法。
【請求項21】
前記ステップｊ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む、サブステップｊ１）
少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ａ）の形成：該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ａ）上に前記ステップｋ）で形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）によって発せされ得る前記第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ａ）及び前記第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ａ）に類似しており、前記ステップｂ１）及び前記ステップｆ１）と同手法で同時に実行される、
サブステップｊ２）
少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｂ）の形成：該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｂ）上に前記ステップｋ）で形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）によって発せられ得る前記第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｂ）及び前記第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｂ）に類似しており、前記ステップｂ２）及び前記ステップｆ２）と同手法で同時に実行される、
サブステップｊ３）
少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｃ）の形成：該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層（１３３ｃ）上に前記ステップｋ）で形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部（１３４）によって発せられ得る前記第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層（１１３ｃ）及び前記第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層（１２３ｃ）に類似しており、前記ステップｂｃ）及び前記ステップｆｃ）と同手法で同時に実行される、請求項１９及び２０に記載の光電子デバイス（１０）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板の支持面上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオードを含む、少なくとも１つの一次サブ画素をそれぞれ含む複数の画素を備える、光電子デバイスに、関する。
【0002】
本発明はまた、複数の画素を備える光電子デバイスの製造方法に関し、前記複数の画素の形成は、各前記画素について、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板の支持面上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオードを含む、少なくとも１つの一次サブ画素を形成することからなる、第１フェーズの実施を含む。
【0003】
本発明は、特にディスプレイスクリーン又は画像投影システムにおける適用を、見出す。
【背景技術】
【0004】
「光電子デバイス（optoelectronic device）」とは、ここでは、電気信号を、発せられる電磁放射へ、特に光へ、変換することを行うように適合されるデバイスを、意味する。
【0005】
基板の支持面上に形成され且つＬＥＤの頭文字の下でも知られている発光ダイオードを含む光電子デバイスがある。
【0006】
各発光ダイオードが、量子井戸、Ｐドープ接続点として機能するために第１ドーピングタイプに従ってドープされた半導体部、及びＮドープ接続点として機能するために第２ドーピングタイプに従ってドープされた半導体部を、利用し得る又は利用し得ないアクティブ材料を含むことが、知られている。
【0007】
各発光ダイオードは、マイクロメトリック又はさらにはナノメトリック半導体ワイヤ三次元要素に基づいて作られてもよく、順に少なくとも部分的には、エピタキシによる成長によって、又は有機金属蒸着（ＭＯＣＶＤ）によって、若しくはプラズマアシスト堆積（ＰＥＣＶＤ）によって、得られてもよい。通常、発光ダイオードは、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、特に窒化ガリウム（ＧａＮ）、インジウム窒化ガリウム（ＩｎＧａＮ）又はアルミニウム窒化ガリウム（ＡｌＧａＮ）のような、周期律表のＩＩＩ族及びＶ族からの元素を含む半導体材料に基づいて、作られる。
【0008】
三次元発光ダイオードのアーキテクチャは、第１ドーピングタイプに従ってドープされ且つワイヤ形状の第１半導体部と、この第１部を覆うアクティブ半導体部と、第２ドーピングタイプに従ってドープされ且つアクティブ部を覆う第２半導体部と、を持つ「コア－シェル」タイプとされ得る。第１部は、「コア」であると考えられ、アクティブ部及び第２ドープ部は、それらが第１部を囲むので、「シェル」を形成する。
【0009】
第２の公知のアーキテクチャは、「軸構造」と呼ばれる。このアーキテクチャでは、第１ドーピングタイプに従ってドープされた第１半導体部、アクティブ部、及び第２ドーピングタイプに従ってドープされた第２半導体部は、発光ダイオードの長手軸に沿って全体的に又は部分的に積層される。
【0010】
発光ダイオードによって発せられた光放射が透過する、特定の発出面を有する発光ダイオードのアレイを含む、光電子デバイスがある。このような光電子デバイスは、特に、ディスプレイスクリーン又は画像投影システムの構成に使用され得て、発光ダイオードのアレイは、実際には、各画素が伝統的に各色を生成するために少なくとも１つのサブ画素を含んで、サブ画素自体が少なくとも１つの発光ダイオードを含む、発光画素のアレイを、規定する。所与のサブピクセルは、例えば、１００，０００個までの発光ダイオードを含み得る。画像を形成するために、光電子デバイスは、独立した画素に組織化され得る。
【0011】
特に、各画素は、従来、以下を含む。適切な光変換器を介して青色光を直接生成又は透過するように適合される少なくとも１つの発光ダイオードによって形成される少なくとも１つのサブピクセル。適切な光変換器を介して緑色光を直接生成又は透過するように適合される少なくとも１つの発光ダイオードによって形成される少なくとも１つのサブピクセル。適切な光変換器を介して赤色光を直接生成又は透過するように適合される少なくとも１つの発光ダイオードによって形成される少なくとも１つのサブピクセル。
【0012】
第１の公知の解決手段は、青色光を発するように適合される少なくとも１つの発光ダイオードと、緑色光を発するように適合される少なくとも１つの発光ダイオードと、赤色光を発するように適合される少なくとも１つの発光ダイオードと、を含む各画素に対して、提供することからなる。それを達成するために、所与の色で発光するように適合される発光ダイオードは、３つの色について別々に繰り返される、同じ基板上に製造される。次に、個々のデバイスを区切るために、各基板は、切断される。次に、各画素は、３つの色を有するように、そのような個々の装置を関連付けるために、機械的再構築によって、得られる。
【0013】
「ピック・アンド・プレース（pick and place）」という名前の下でも知られるこの解決手段は、多くの操作、長い製造時間及び高いコスト、並びにかなりの数の接続を含むので、最適ではない。残念ながら、小型化が進むことを考えると、この解決手段は、時々、実装が不可能であることが判明した。
【0014】
他の解決手段は、青色で発光するように適合される発光ダイオードを、提供することからなる。光画素が緑色及び／又は赤色で発することができるようにするために、後者は、カラーコンバータとして機能するフォトルミネッセンスパッドを、含んでもよい。これらのフォトルミネッセンスパッドは、通常、適切なバインダマトリックスによって、形成される。
【0015】
それにもかかわらず、この解決手段は、フォトルミネッセンスパッドが高い光損失を誘発するので、完全な満足を与えない。一般に、パッドの変換率は、実際には、５０％と８０％との間に含まれる。さらに、フォトルミネセンスパッドの製造専用のオペレーションのため、実装するのが、複雑且つ非常に高価なままである。
【0016】
１つの困難は、各画素が、特に青色、緑色及び赤色の異なる色の光を直接生成することができ、特に、形成技術をあるサブ画素から別の画素へ、そして、ある画素から別の画素へ変更する必要のない、ＧａＮ，ＩｎＧａＮ又はＡＩＧａＮのような材料から生成することができることを、達成することである。
【0017】
別の大きな困難は、発光ダイオードの直径が、そこから発せられる光放射の色に影響することにある。従来、赤色又は緑色の光を発する発光ダイオードは、一般に、青色光を発する発光ダイオードよりも、大きな直径を有するであろう。光電子デバイスの最小化の進行を考慮すると、直径１００ナノメートルの範囲の発光ダイオードを得ることが、必要となる。依然として、特に、発光ダイオードの位置を規定するリソグラフィステップの間に、１００ナノメートルの範囲の寸法を有するパターンを得ることは、極めて高価になる。
【0018】
他の困難は、直径の小さな発光ダイオードが、特に原子格子の不整合のため、その先端に著しい構造的欠陥を有することにある。
【0019】
また、ワイヤされた発光ダイオードが、ワイヤされた発光ダイオードのサイズを大幅に減少するにつれて、発光ダイオードによって発せられる光強度は、大幅に減少する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0020】
本発明の目的は、上述の問題の全部又は一部に対処することにある。
【0021】
特に、本目的は、以下の目的の少なくとも１つに対処する解決手段を、提供することにある。「ピック・アンド・プレース」技術に頼ることなく、各画素が、２つ又は３つの異なる色を直接発することを、保証する。製造が、簡単且つ経済的である。異なる色を発するサブ画素が、同じ技術で機械的操作無しに製造され得ることを、保証する。各発光ダイオードからの高い光抽出を、保証する。カラーコンバータの必要を、除去する。非常に小さな直径を有する発光ダイオードの使用を、避ける。あるサブ画素から別のサブ画素への実質的に類似した直径を全て有する発光ダイオードの使用を、可能にする。
【課題を解決するための手段】
【0022】
この目的は、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板の支持面上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオードを含む、少なくとも１つの一次サブ画素をそれぞれ含む複数の画素を備える、光電子デバイスによって、達成され得る。各前記一次発光ダイオードは、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、前記基板の前記支持面に略垂直な第１方向に延びる長手軸に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板の前記支持面に面する近位端とは反対側の先端を含む、少なくとも１つの第１一次半導体部と、少なくとも前記第１一次半導体部の前記先端上に配置されて接触した、少なくとも１つの一次格子パラメータ調節層と、前記一次格子パラメータ調節層からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも前記一次格子パラメータ調節層上に配置されて接触した、第２一次アクティブ半導体部と、第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも前記第２一次アクティブ半導体部上に配置されて接触した、第３一次半導体部と、を備える。前記第２一次アクティブ半導体部は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第１光放射を発するように構成されている。前記一次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記第２一次アクティブ半導体部とのインターフェースにおいて、前記第２一次アクティブ半導体部に対して２．１２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0023】
光電子デバイスのいくつかの好ましいが非限定的な態様は、以下の通りである。
【0024】
光電子デバイスの一実施形態では、前記一次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記第１一次半導体部とのインターフェースにおいて、前記第１一次半導体部に対して１．０７％と２．１７％との間の一次格子パラメータにおける第２差分を有する。
【0025】
光電子デバイスの一実施形態では、前記一次格子パラメータ調節層は、少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層を含み、前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、該第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第１光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。
【0026】
光電子デバイスの一実施形態では、前記第１性質の前記格子パラメータ調節一次サブ層は、少なくとも前記第１一次半導体部とのインターフェースにおいて、前記第１一次半導体部の前記格子パラメータに対して１．０７％と０．６５％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第３差分を有する。
【0027】
光電子デバイスの一実施形態では、前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、アルミニウム、ガリウム、インジウム及び窒素の第１合金を含み、特に、前記第１方向及び前記第１一次半導体部の前記先端と反対の方向に減少するガリウム比率を含む。
【0028】
光電子デバイスの一実施形態では、前記一次格子パラメータ調節層は、少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層を含み、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、該第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第１光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている。
【0029】
光電子デバイスの一実施形態では、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、少なくとも前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に配置されて接触しており、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、少なくとも前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層とのインターフェースにおいて、前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層の前記格子パラメータに対して１．７１％と３．２２％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第４差分を有する。
【0030】
光電子デバイスの一実施形態では、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、ガリウム、インジウム及び窒素の第２合金を含み、特に、前記第１方向及び前記第１一次半導体部の前記先端と反対の方向に減少するインジウム比率を含む。
【0031】
光電子デバイスの一実施形態では、前記一次格子パラメータ調節層は、少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層を含み、前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、該第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部によって発せられる得る前記第１光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0032】
光電子デバイスの一実施形態では、前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、少なくとも前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に配置されて接触しており、前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、少なくとも前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層とのインターフェースにおいて、前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層の前記格子パラメータに対して１．２５％と１．７５％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第５差分を有する。
【0033】
光電子デバイスの一実施形態では、前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層は、ガリウム、インジウム及び窒素の第３合金を含む。
【0034】
光電子デバイスの一実施形態では、各前記画素は、前記第１波長とは異なる第２波長を実質的に有する第２光放射を発するように適合され且つ前記基板の前記支持面上に形成された少なくとも１つの二次発光ダイオードを含む少なくとも１つの二次サブ画素を備える。各前記二次発光ダイオードは、前記支持面に略平行な面において前記第１一次半導体部に対してオフセットされ、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、前記第１方向に延びる長手軸に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板の前記支持面に面する近位端とは反対側の先端を含む、少なくとも１つの第１二次半導体部と、少なくとも前記第１二次半導体部の前記先端上に配置されて接触した、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層と、前記二次格子パラメータ調節層からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも前記二次格子パラメータ調節層上に配置されて接触した、第２二次アクティブ半導体部と、第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも前記第２二次アクティブ半導体部上に配置されて接触した、第３二次半導体部と、を備える。前記第２二次アクティブ半導体部は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第２光放射を発するように構成されている。前記二次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記第２二次アクティブ半導体部とのインターフェースにおいて、前記第２二次アクティブ半導体部に対して３．５１％と０．３０％との間に含まれる二次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0035】
光電子デバイスの一実施形態では、前記少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層は、以下のサブ層のうちの少なくとも１つを含む。第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層：該第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層上に形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第２光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層：該第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層上に形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第２光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることよって略緑色になるように構成されている。第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層：該第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層上に形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第２光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0036】
光電子デバイスの一実施形態では、各前記画素は、前記第１波長及び前記第２波長とは異なる第３波長を実質的に有する第３光放射を発するように適合され且つ前記基板の前記支持面上に形成された少なくとも１つの三次発光ダイオードを含む少なくとも１つの三次サブ画素を備える。各前記三次発光ダイオードは、前記支持面に略平行な面において前記第１一次半導体部に対して及び前記第１二次半導体部に対してオフセットされ、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、前記第１方向に延びる長手軸に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板の前記支持面に面する近位端とは反対側の先端を含む、少なくとも１つの第１三次半導体部と、少なくとも前記第１三次半導体部の前記先端上に配置されて接触した、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層と、前記三次格子パラメータ調節層からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも前記三次格子パラメータ調節層上に配置されて接触した、第２三次アクティブ半導体部と、第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも前記第２三次アクティブ半導体部上に配置されて接触した、第３三次半導体部と、を備える。前記第２三次アクティブ半導体部は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第３光放射を発するように構成されている。前記三次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記第２三次アクティブ半導体部とのインターフェースにおいて、前記第２三次アクティブ半導体部に対して４．３９％と１．２１％との間に含まれる三次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0037】
光電子デバイスの一実施形態では、前記少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層は、以下のサブ層のうちの少なくとも１つを含む。第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層：該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層上に形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部によって発せされ得る前記第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層：該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層上に形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている。第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層：該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層上に形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0038】
本発明はまた、複数の画素を備える光電子デバイスの製造方法の実施に、関する。前記複数の画素の形成は、各前記画素について、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板の支持面上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオードを含む、少なくとも１つの一次サブ画素を形成することからなる、第１フェーズの実施を含む。前記第１フェーズは、以下のステップを含む。ステップａ)：第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、前記基板の前記支持面に略垂直な第１方向に延びる長手軸に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板の前記支持面に面する近位端とは反対側の先端を含む、少なくとも１つの第１一次半導体部を、前記基板の前記支持面上に形成する。ステップｂ)：前記ステップａ）で形成された少なくとも前記第１一次半導体部の前記先端上に接触した、少なくとも１つの一次格子パラメータ調節層を、形成する。ステップｃ)：前記ステップｂ）で形成された前記一次格子パラメータ調節層からのエピタキシャル成長によって、前記一次格子パラメータ調節層上に配置されて接触した、第２一次アクティブ半導体部を、形成する。ステップｄ)：第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも前記第２一次アクティブ半導体部上に接触した、第３一次半導体部を、形成する。前記ステップｃ）で形成された前記第２一次アクティブ半導体部は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第１光放射を発するように構成されている。前記ステップｂ）で形成された前記一次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記ステップｃ）で形成された前記第２一次アクティブ半導体部とのインターフェースにおいて、前記第２一次アクティブ半導体部に対して２．１２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0039】
製造方法のいくつかの好ましいが非限定的な態様は、以下の通りである。
【0040】
本方法の一実施態様では、前記ステップｂ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｂ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層の形成：該第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に前記ステップｃ）で形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第１光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。サブステップｂ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層の形成：該第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に前記ステップｃ）で形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第１光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている。サブステップｂ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層の形成：該第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層上に前記ステップｃ）で形成されて接触する前記第２一次アクティブ半導体部によって発せられる得る前記第１光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0041】
本方法の一実施態様では、前記複数の画素の形成は、各前記画素について、前記第１波長とは異なる第２波長を実質的に有する第２光放射を発するように適合され且つ前記基板の前記支持面上に形成された少なくとも１つの二次発光ダイオードを含む、少なくとも１つの二次サブ画素を形成することからなる、第２フェーズの実施を、前記第１フェーズと本質的に同時に、含む。前記第２フェーズは、以下のステップを含む。ステップｅ）：第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、前記第１方向に延びる長手軸に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板の前記支持面に面する近位端とは反対側の先端を含む、前記基板の前記支持面に略平行な面において前記第１一次半導体部に対してオフセットされた、第１二次半導体部を、前記基板の前記支持面に、前記ステップａ）と同手法で同時に、形成する。ステップｆ）：前記ステップｅ）で形成された少なくとも前記第１二次半導体部の前記先端上に接触した、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層を、形成する。ステップｇ)：前記ステップｆ）で形成された前記二次格子パラメータ調節層からのエピタキシャル成長によって、前記二次格子パラメータ調節層上に配置されて接触した、第２二次アクティブ半導体部を、前記ステップｃ）と同手法で同時に、形成する。ステップｈ)：第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも前記第２二次アクティブ半導体部上に接触した、第３二次半導体部を、形成する。前記ステップｇ）で形成された前記第２二次アクティブ半導体部は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第２光放射を発するように構成されている。前記ステップｆ）で形成された前記二次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記ステップｇ）で形成された前記第２二次アクティブ半導体部とのインターフェースにおいて、前記第２二次アクティブ半導体部に対して３．５１％と０．３０％との間に含まれる二次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0042】
本方法の一実施態様では、前記ステップｆ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｆ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層の形成：該第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層上に前記ステップｇ）で形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第２光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層に類似しており、前記ステップｂ１）と同手法で同時に実行される。サブステップｆ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層の形成：該第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層上に前記ステップｇ）で形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第２光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層に類似しており、前記ステップｂ２）と同手法で同時に実行される。サブステップｆ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層の形成：該第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層上に前記ステップｇ）で形成されて接触する前記第２二次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第２光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層に類似しており、前記ステップｂ３）と同手法で同時に実行される。
【0043】
本方法の一実施態様では、前記複数の画素の形成は、各前記画素について、前記第１波長及び前記第２波長とは異なる第３波長を実質的に有する第３光放射を発するように適合され且つ前記基板の前記支持面上に形成された少なくとも１つの三次発光ダイオードを含む、少なくとも１つの三次サブ画素を形成することからなる、第３フェーズの実施を、前記第１フェーズ及び前記第２フェーズと本質的に同時に、含む。前記第３フェーズは、以下のステップを含む。ステップｉ）：第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、前記第１方向に延びる長手軸に沿って延長された略ワイヤ形状を有し、前記基板の前記支持面に面する近位端とは反対側の先端を含む、前記基板の前記支持面に略平行な面において前記第１一次半導体部に対して及び前記第１二次半導体部に対してオフセットされた、第１三次半導体部を、前記基板の前記支持面に、前記ステップａ）及び前記ステップｅ）と同手法で同時に、形成する。ステップｊ）：前記ステップｉ）で形成された少なくとも前記第１三次半導体部の前記先端上に接触した、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層を、形成する。ステップｋ)：前記ステップｊ）で形成された前記三次格子パラメータ調節層からのエピタキシャル成長によって、前記三次格子パラメータ調節層上に配置されて接触した、第２三次アクティブ半導体部を、前記ステップｃ）及び前記ステップｇ）と同手法で同時に、形成する。ステップｌ)：第２電極に電気的に接続され且つ前記第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも前記第２三次アクティブ半導体部上に接触した、第３三次半導体部を、形成する。前記ステップｋ）で形成された前記第２三次アクティブ半導体部は、前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、前記第３光放射を発するように構成されている。前記ステップｊ）で形成された前記三次格子パラメータ調節層は、少なくとも前記ステップｋ）で形成された前記第２三次アクティブ半導体部とのインターフェースにおいて、前記第２三次アクティブ半導体部に対して４．３９％と１．２１％との間に含まれる三次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0044】
本方法の一実施態様では、前記ステップｊ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｊ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層の形成：該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層上に前記ステップｋ）で形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部によって発せされ得る前記第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層及び前記第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層に類似しており、前記ステップｂ１）及び前記ステップｆ１）と同手法で同時に実行される。サブステップｊ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層の形成：該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層上に前記ステップｋ）で形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層及び前記第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層に類似しており、前記ステップｂ２）及び前記ステップｆ２）と同手法で同時に実行される。サブステップｊ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層の形成：該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層上に前記ステップｋ）で形成されて接触する前記第２三次アクティブ半導体部によって発せられ得る前記第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが前記第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層及び前記第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層に類似しており、前記ステップｂｃ）及び前記ステップｆｃ）と同手法で同時に実行される。
【0045】
本発明の他の態様、目的、利点及び特徴は、非限定的な例として提供され、添付の図面を参照してなされる、本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【発明を実施するための形態】
【0047】
図及び以下の説明において、同じ参照番号は、同一又は類似の要素を表す。さらに、異なる要素は、図の明確性を高めるために、スケールで表されていない。さらに、異なる実施形態及び変形例は、互いを排除するものではなく、一緒に組み合わされてもよい。
【0048】
以下の説明では、特に示されない限り、用語「実質的に」、「約」及び「範囲内」は、「１０％以内」を意味する。
【0049】
専ら例示を目的とするため、いかなる限定もされないが、添付の図の各々は、いくつかの発光ダイオード１１１，１２１,１３１を含むアセンブリのみを、表す。しかしながら、サブ画素１１ａ，１１ｂ，１１ｃ毎の発光ダイオードの数及び画素の数は、決して限定されない。
【0050】
先ず、本発明は、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板１０１の支持面１１０上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオード１１１を含む、少なくとも１つの一次サブ画素１１ａをそれぞれ含む複数の画素１１を備える、光電子デバイス１０に、関する。
【0051】
本発明の三次元発光ダイオードの配置のおかげで、特に対象とされる用途は、イメージディスプレイスクリーン又は画像投影装置の提供である。
【0052】
また、製造方法が、他の用途、特に、電磁放射の検出若しくは測定、又は他には光起電用途に関し得ることが、明らかである。
【0053】
光電子デバイス１０は、様々な実施形態に共通の要素である、支持面１１０を有する基板１０１から出発して、得られる。
【0054】
基板１０１は、例えば、モノリシック層（図示せず）と、シード層又は導電性核形成層と呼ばれ得る下部電極層（図示せず）と、第１電気絶縁層（図示せず）と、のスタックからなる。当業者は、例えば、このような基板１０１を提供するための文献ＦＲ－Ａ１－３０５３５３０を、参照し得る。
【0055】
基板１０１の支持面１１０は、例えば、上記第１電気絶縁層又は核形成層の露出面によって、形成される。
【0056】
モノリシック層は、ドープされた又はドープされていない半導体材料、例えば、Ａｌ２Ｏ３又はシリコン又はゲルマニウムさえ、特にさらに単結晶シリコンから、形成され得る。また、サファイアから又はＩＩＩ－Ｖ族半導体材料さえから、例えばＧａＮから、形成され得る。あるいは、シリコン・オン・インシュレータ・タイプの基板又は「ＳＯＩ」でもよい。あるいは、モノリシック層は、電気絶縁材料内に形成され得る。
【0057】
下部電極層は、発光ダイオード部の成長のためのシード層として、機能し得る。下部電極層は、連続的でも不連続的でもよい。下部電極層を構成する材料は、元素の周期表のＩＶ，Ｖ若しくはＶＩ族からの遷移金属の窒化物、炭化物若しくはホウ化物、又はこれらの化合物の組合せであってもよい。例えば、下部電極層は、式ＭｇｘＮｙの下（式中、ｘは約３に等しく、ｙは約２に等しい）、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、ホウ素、窒化ホウ素、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、ハフニウム、窒化ハフニウム、ニオブ、窒化ニオブ、ジルコニウム、ホウ化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、炭化シリコン、窒化炭化タンタル、又は窒化マグネシウム、例えば、式Ｍｇ３Ｎ２の下、窒化マグネシウムで、作られ得る。下部電極層は、ドープされ得て、成長することを意図した半導体素子と同じタイプの導電率であり、例えば１ｎｍと２００ｎｍとの間に含まれる、好ましくは１０ｎｍと５０ｎｍとの間に含まれる、厚みを有する。下部電極層は、上記リストで言及された少なくとも１つの材料の、合金又はスタックからなり得る。
【0058】
上記第１電気絶縁層は、上記下部電極層を覆う第１中間絶縁層を、含んでもよい。それは、例えば様々な発光ダイオード１１１，１２１，１３１からのエピタキシャル成長を許可する成長マスクを、下部電極層の表面に局所的に出現する開口を通じて、形成する。上記第１電気絶縁層は、第１下部電極（図示せず）と第２上部電極（図示せず）との間に電気絶縁を提供することにも、関係する。第１中間絶縁層は、例えば、酸化シリコン（例えば、ＳｉＯ２若しくはＳｉＯＮ）又は窒化シリコン（例えば、Ｓｉ３Ｎ４若しくはＳｉＮ）、さらには酸窒化シリコン、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ２Ｏ３）又は酸化ハフニウム（例えば、ＨｆＯ２）のような、少なくとも１つの誘電体から作られる。第１中間絶縁層の厚みは、５ｎｍと１μｍとの間に含まれてもよく、好ましくは２０ｎｍと５００ｎｍとの間に含まれてもよく、例えば約１００ｎｍでもよい。
【0059】
上記電気絶縁材料の第１層は、第１下部電極を覆い且つ第１下部電極と第２上部電極との間に電気絶縁を提供することに関係する、第２中間電気絶縁層（図示せず）を、さらに含んでもよい。また、上記第２電気中間絶縁層は、上記第１中間絶縁層によって形成される成長マスクを、覆い得る。第２中間絶縁層は、例えば、酸化シリコン（例えば、ＳｉＯ２）又は窒化シリコン（例えば、Ｓｉ３Ｎ４若しくはＳｉＮ）、さらには酸窒化シリコン、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ２Ｏ３）、又は酸化ハフニウム（例えば、ＨｆＯ２）のような、成長マスクの誘電体と同一又は異なる誘電体から、作られ得る。第２中間絶縁層の厚みは、５ｎｍと１μｍとの間に含まれてもよく、好ましくは２０ｎｍと５００ｎｍとの間に含まれてもよく、例えば約１００ｎｍでもよい。
【0060】
第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合された少なくとも１つの発光ダイオード１１１は、基板１０１上に形成される。各発光ダイオード１１１は、基板１０１の支持面１１０に対して略垂直な第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された、実質的にワイヤされた形状を、有する。
【0061】
各発光ダイオード１１１は、第１電極に電気的に接続された少なくとも１つの第１一次半導体部１１２を、含む。一般に、各発光ダイオードは、連続的であるか否かにかかわらず、基板（図示せず、シード層であってもよい）内に形成された第１下部電極に接続される。当業者は、フランス特許第３０５３５３０号を参照して、適切な下部電極を含む基板１０１を製造することができるであろう。第１一次半導体部１１２は、Ｎタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従って、ドープされる。第１一次半導体部１１２は、基板１０１の支持面１１０に略垂直な第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された略ワイヤ形状を、有する。したがって、第１一次半導体部１１２は、マイクロメートル又はナノメートルの寸法に従った、三次元形状である。好ましくは、第１一次半導体部１１２は、実質的にワイヤされた円錐形状又は円錐台形状を、有する。テキストでは、用語「３次元」又は「ワイヤされた」又は「円錐台」又は「円錐」は、同等である。第１一次半導体部１１２は、基板１０１の支持面１１０に面する、第１一次半導体部１１２の近位端とは反対側の先端１１２ａを、含む。
【0062】
説明及び図において、実施形態は、ワイヤされた発光ダイオード１１１，１２１，１３１について、説明される。
【0063】
例として、第１一次半導体部１１２は、第１二次半導体部１２２及び第１三次半導体部１３２についても有効であるが、少なくとも部分的に、シリコン若しくはゲルマニウムなどのＩＶ族半導体材料、又は他には主にＩＩＩ－Ｖ族化合物、例えばＩＩＩ－Ｎ化合物を含むものから、形成され得る。ＩＩＩ族の例は、ガリウム、インジウム又はアルミニウムを、含む。化合物ＩＩＩ－Ｎの例は、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮである。Ｖ族の他の元素は、例えば、リン、ヒ素又はアンチモンをも、使用され得る。一般に、化合物ＩＩＩ－Ｖにおける元素は、異なるモル分率で、組み合わされ得る。第１一次半導体部１１２は、化合物ＩＩ－ＶＩを主に含む半導体材料から、無関係に形成され得ることに、留意されたい。ドーパントは、化合物ＩＩＩ－Ｖの場合、ＩＩ族のＰタイプドーパント、例えばマグネシウム、亜鉛、カドミウム若しくは水銀、ＩＶ族のＰタイプドーパント、例えば炭素、又はＩＶ族のＮタイプドーパント、例えばシリコン、ゲルマニウム、セレン、硫黄、テルビウム若しくはスズを含む群の中から、選択され得る。
【0064】
第１一次半導体部１１２の右側部分は、第１二次半導体部１２２及び第１三次半導体部１３２についても有効であるが、例えば、卵形、円形又は多角形の形状（例えば、正方形、長方形、三角形、六角形）のような、異なる形状を有し得る。
【0065】
一般に、発光ダイオード１１１，１２１，１３１を構成する様々な層又はサブ層は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、又は物理蒸着（ＰＶＤ）のような、当業者の任意の技術によって得られ得るが、しかし好ましくはエピタキシー（例えば、ＭＢＥ，ＭＯＶＰＥ）によって得られ得る。
【0066】
【0067】
図１及び図２に示されるように、各発光ダイオード１１１は、一次格子パラメータ調節層１１３からのエピタキシャル成長によって形成される、少なくとも第２一次アクティブ半導体部１１４を含む。この第２一次アクティブ半導体部１１４は、少なくとも一次格子パラメータ調節層１１３上に配置されて接触する。
【0068】
図１、図２及び図９に示されるように、各発光ダイオード１１１は、第２電極に電気的に接続される、少なくとも１つの第３一次半導体部１１５を含む。この第３一次半導体部１１５は、第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従って、ドープされる。第３一次半導体部１１５は、少なくとも第２一次アクティブ半導体部１１４上に配置されて接触する。この第３一次半導体部１１５は、一例では、少なくとも１つのサブ画素からなる、少なくとも全ての一次及び二次並びに三次発光ダイオードについて、同一である。この第３一次半導体部１１５は、シリコン若しくはゲルマニウムなどのＩＶ族半導体材料から、又は化合物ＩＩＩ－Ｖ、例えば化合物ＩＩＩ－Ｎを主に含むものから、形成され得る。ＩＩＩ族の例は、ガリウム、インジウム又はアルミニウムを含む。化合物ＩＩＩ－Ｎの例は、ＧａＮ，ＡｌＮ，ＩｎＧａＮ又はＡｌＩｎＧａＮである。Ｖ族の他の元素、例えば、リン、ヒ素又はアンチモンをも使用され得る。一般に、化合物ＩＩＩ－Ｖにおける元素は、異なるモル分率で組み合わされ得る。第１一次半導体部１１２が、化合物ＩＩ－ＶＩを主に含む半導体材料から無関係に形成され得ることに、留意されたい。ドーパントは、化合物ＩＩＩ－Ｖの場合、ＩＩ族のＰタイプドーパント、例えばマグネシウム、亜鉛、カドミウム若しくは水銀、ＩＶ族のＰタイプドーパント、例えば炭素、又はＩＶ族のＮタイプドーパント、例えばシリコン、ゲルマニウム、セレン、硫黄、テルビウム若しくはスズを含む群から、選択され得る。
【0069】
第２電極は、優先的に透明であり、一例では、ドープ酸化スズのような透明導電性酸化物、又はさらには金属電極層で覆われている若しくは部分的に覆われていないドープ酸化亜鉛で、形成され得る。
【0070】
第２一次アクティブ半導体部１１４は、第１電極及び第２電極の少なくとも１つに電力供給されるときに、上記第１光放射を発するように構成されている。発せられる色、換言すると、第２一次アクティブ半導体部１１４から発せられる波長は、特に、そのインジウム濃度に依存する。第２一次アクティブ半導体部１１４は、単一又は複数の量子井戸のような電荷キャリアを閉じ込めるための手段を、含み得る。それは、例えば、５～２０ｎｍ(例えば８ｎｍ）及び１～１５ｎｍ(例えば２．５ｎｍ）のそれぞれの厚みを有するＧａＮ及びＩｎＧａＮの層の交互からなる。ＧａＮ層は、例えばＮタイプ又はＰタイプで、ドープされ得る。別の例によれば、アクティブ層は、例えば１０ｎｍよりも大きな厚みを持つＩｎＧａＮの単一層を、含み得る。
【0071】
一次格子パラメータ調節層１１３は、少なくとも第２一次アクティブ半導体部１１４とのインターフェースにおいて、第２一次アクティブ半導体部１１４に対して２．３２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0072】
このように構成された一次格子パラメータ調節層１１３は、第２一次アクティブ半導体部１１４のエピタキシャル成長のための基礎として機能することを可能にし、そのインジウム濃度は、第２一次アクティブ半導体部１１４に対する一次格子パラメータ調節層１１３の一次格子パラメータにおける第１差分によって、少なくとも部分的に決定される。このことは、特に、第２一次アクティブ半導体部１１４におけるインジウム濃度の変化は、上記第２一次アクティブ半導体部１１４の格子パラメータの変化を含む、という一般的な事実に起因する。したがって、第２一次アクティブ半導体部１１４のエピタキシャル形成中に、格子パラメータを有する原子種が一次格子パラメータ調節層１１３の格子パラメータから離れすぎると、直ぐに脱着するであろう。したがって、選択されたインジウム濃度を有する第２一次アクティブ半導体部１１４を形成する合金のみは、一次格子パラメータ調節層１１３上に、長年にわたる方法で、成長及び形成することができるであろう。
【0073】
有利には、このことは、一次発光ダイオード１１１の直径に対して独立して選択された波長を発する第２一次アクティブ半導体部１１４を得ることを、可能にする。
【0074】
有利には、また、このことは、同じ反応器において、異なるインジウム含有量を有し且つ従って異なる波長で発する第２アクティブ半導体部を、シングルフェーズで得ることを、可能にする。
【0075】
したがって、一例では、一次格子パラメータ調節層１１３は、インジウム比率が１３％と２０％との間に含まれる第２一次アクティブ半導体部１１４に対して２％と２．５％との間に含まれる格子パラメータにおける差分を有する材料で、形成される。このようにして得られた第２一次アクティブ半導体部１１４は、４４０ｎｍと５００ｎｍとの間に含まれ且つ略青色の光放射に対応する第１放射を発することができる。
【0076】
別の例では、一次格子パラメータ調節層１１３は、インジウム比率が２０％と２７％との間に含まれる第２一次アクティブ半導体部１１４に対して１．５％と２％との間に含まれる格子パラメータにおける差分を有する材料で、形成される。この一次格子パラメータ調節層１１３からのエピタキシによって得られる第２一次アクティブ半導体部１１４は、５００ｎｍと５７０ｎｍとの間に含まれ且つ略緑色の光放射に対応する放射を発するように適合されている。
【0077】
別の例では、一次格子パラメータ調節層１１３は、インジウム比率が２７％から４０％との間に含まれる第２一次アクティブ半導体部１１４に対して１％と１．５％との間に含まれる格子パラメータにおける差分有する材料内で、形成される。この一次格子パラメータ調節層１１３からのエピタキシによって得られる第２一次アクティブ半導体部１１４は、５７０ｎｍと６８０ｎｍとの間に含まれ且つ略赤色の光放射に対応する放射を発するするよう適合されている。
【0078】
一次格子パラメータ調節層１１３は、一例では、少なくとも第１一次アクティブ半導体部１１２とのインターフェースにおいて、第１一次半導体部１１２に対して１．０７％と２．１７％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第２差分を有し得る。この例では、１．０７％の一次格子パラメータにおける第２差分は、ＧａＮとＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎとの間の格子パラメータにおける差分に対応しており、２．１７％の一次格子パラメータにおける第２差分は、ＧａＮとｌｎ０．２Ｇａ０．８Ｎとの間の格子パラメータにおける差分に対応している。このことは、第１一次半導体部１１２からの形成中に、一次格子パラメータ調節層１１３が欠陥を全く又はほとんど表さないように、有利であり得る。上で説明された第１及び第２一次格子パラメータ差分条件が共存するのを可能にするために、一次格子パラメータ調節層１１３に原子濃度勾配を作ることが、有利であり得る。したがって、一例では、一次格子パラメータ調節層１１３におけるガリウム又はアルミニウム又はインジウムの割合を、第１方向１１１ａにおいて、及び第１一次半導体部１１２の先端１１２ａとは反対方向、すなわち先端１１２ａから離れる傾向にある方向において、減少するように、変化させることができる。有利には、このことは、第１一次半導体部１１２から一次格子パラメータ調節層１１３を通って第２一次アクティブ半導体部１１４までの間の格子パラメータを、徐々に適合させることを、可能にする。したがって、ストレスは低減され、転位は回避される。
【0079】
このドキュメントでは、「一次」の概念は、所与の画素における第１サブ画素のみを示しており、この第１サブ画素は、第１色に従って発光するように意図されている。「二次」の概念は、画素における第２サブ画素のみを示しており、この第２サブ画素は、第１色とは異なる第２色に従って発光するように意図されている。「三次」の概念は、画素における第３サブ画素のみを示しており、この第３サブ画素は、第１色及び第２色とは異なる第３色に従って発光するように意図されている。換言すると、「一次」、「二次」及び「三次」という用語は、製造の順序又は異なるサブ画素間における重要性の順序についての概念を、誘導しない。
【0080】
図３に示される第２実施形態では、一次格子パラメータ調節層１１３は、少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａを含む。第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａは、当該第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａ上に形成されて接触する第２一次アクティブ半導体部１１４が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色である第１光放射を発することができるように、構成されている。
【0081】
一例では、第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａは、少なくとも第１一次半導体部１１２とのインターフェースにおいて、第１一次半導体部１１２の格子パラメータに対して１．０７％と０．６５％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第３差分を有する。
【0082】
一例では、第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａは、アルミニウム、ガリウム、インジウム及び窒素の第１合金を含み、特に、第１方向１１１ａ及び第１一次半導体部１１２の先端１１２ａと反対の方向に減少するガリウム比率を含む。
【0083】
図４に示される第３実施形態では、一次格子パラメータ調節層１１３は、少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂを含む。第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂは、当該第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂ上に形成されて接触する第２一次アクティブ半導体部１１４によって発せられ得る第１光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている。
【0084】
一例では、第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂは、少なくとも第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａ上に配置されて接触している。第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂは、少なくとも第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａとのインターフェースにおいて、第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａの格子パラメータに対して１．７１％と３．２２％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第４差分を有する。
【0085】
別の例では、第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂは、ガリウム、インジウム及び窒素の第２合金を含み、特に、第１方向１１１ａ及び第１一次半導体部１１２の先端１１２ａと反対の方向に減少するインジウム比率を含む。
【0086】
図５に示される第４実施形態では、一次格子パラメータ調節層１１３は、少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃを含む。当該第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃ上に形成されて接触する第２一次アクティブ半導体部１１４は、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色である第１光放射を発するように、好ましくはエピタキシによって適合されている。
【0087】
一例では、第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃは、少なくとも第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂ上に配置されて接触している。そして、第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃは、少なくとも第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂとのインターフェースにおいて、第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂの格子パラメータに対して１．２５％と１．７５％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第５差分を有する。
【0088】
別の例では、第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃは、ガリウム、インジウム及び窒素の第３合金を含む。
【0089】
第５実施形態では、各画素１１は、第１波長とは異なる第２波長を実質的に有する第２光放射を発するように適合され且つ基板１０１の支持面１１０上に形成された少なくとも１つの二次発光ダイオード１２１を含む少なくとも１つの二次サブ画素１１ｂを備える。
【0090】
各二次発光ダイオード１２１は、支持面１１０に略平行な面において第１一次半導体部１１２に対してオフセットされ、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された略ワイヤ形状を有し、基板１０１の支持面１１０に面する近位端とは反対側の先端１２２ａを含む、少なくとも１つの第１二次半導体部１２２と、少なくとも第１二次半導体部１２２の先端１２２ａ上に配置されて接触した、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層１２３と、二次格子パラメータ調節層１２３からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも二次格子パラメータ調節層１２３上に配置されて接触した、第２二次アクティブ半導体部１２４と、第２電極に電気的に接続され且つ第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも第２二次アクティブ半導体部１２４上に配置されて接触した、第３二次半導体部１２５と、を備える。
【0091】
第２二次アクティブ半導体部１２４は、第１電極及び第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、上記第２光放射を発するように構成されている。
【0092】
二次格子パラメータ調節層１２３は、少なくとも第２二次アクティブ半導体部１２４とのインターフェースにおいて、第２二次アクティブ半導体部１２４に対して３．５１％と０．３０％との間に含まれる二次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0093】
図９に示される第６実施形態では、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層１２３は、以下のサブ層のうちの少なくとも１つを含む。第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａ：当該第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａ上に形成されて接触する第２二次アクティブ半導体部１２４によって発せられ得る前記第２光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂ：当該第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂ上に形成されて接触する第２二次アクティブ半導体部１２４によって発せられ得る第２光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることよって略緑色になるように構成されている。第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃ：当該第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃ上に形成されて接触する第２二次アクティブ半導体部１２４によって発せられ得る第２光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0094】
好ましくは、第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃは、第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃと同じ組成であり、及び／又は同時に形成される。
【0095】
好ましくは、第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａは、第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａと同じ組成であり、及び／又は同時に形成される。
【0096】
好ましくは、第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂは、第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂと同じ組成であり、及び／又は同時に形成される。
【0097】
図９に示される第７実施形態では、各画素１１は、第１波長及び第２波長とは異なる第３波長を実質的に有する第３光放射を発するように適合され且つ基板１０１の支持面１１０上に形成された少なくとも１つの三次発光ダイオード１３１を含む少なくとも１つの三次サブ画素１１ｃを備える。
【0098】
各三次発光ダイオード１３１は、支持面１１０に略平行な面において第１一次半導体部１１２に対して及び第１二次半導体部１２２に対してオフセットされ、第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされ、第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された略ワイヤ形状を有し、基板１０１の支持面１１０に面する近位端とは反対側の先端１３２ａを含む、少なくとも１つの第１三次半導体部１３２と、少なくとも第１三次半導体部１３２の先端１３２ａ上に配置されて接触した、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層１３３と、三次格子パラメータ調節層１３３からのエピタキシャル成長によって形成され、少なくとも三次格子パラメータ調節層１３３上に配置されて接触した、第２三次アクティブ半導体部１３４と、第２電極に電気的に接続され且つ第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされ、少なくとも第２三次アクティブ半導体部１３４上に配置されて接触した、第３三次半導体部１３５と、を備える。
【0099】
この実施形態では、第２三次アクティブ半導体部１３４は、第１電極及び第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、上記第３光放射を発するように構成されている。
【0100】
この実施形態では、三次格子パラメータ調節層１３３は、少なくとも第２三次アクティブ半導体部１３４とのインターフェースにおいて、第２三次アクティブ半導体部１３４に対して４．３９％と１．２１％との間に含まれる三次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0101】
一例では、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層１３３は、以下のサブ層のうちの少なくとも１つを含む。第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａ：当該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａ上に形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せされ得る第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂ：当該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂ上に形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せられ得る第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている。第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃ：当該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃ上に形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せられ得る第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0102】
好ましくは、第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃは、第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃと同じ組成であり、及び／又は同時に形成される。
【0103】
好ましくは、第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａは、第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａと同じ組成であり、及び／又は同時に形成される。
【0104】
好ましくは、第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂは、第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂと同じ組成であり、及び／又は同時に形成される。
【0105】
予め説明されたように、一次、二次及び三次の発光ダイオード１１１，１２１，１３１で得られる光電子デバイス１０は、光コンバータを使用することなく、異なる色の発光ダイオードを得ることを有利に可能にし、より安価である。
【0106】
有利には、このことは、より大きな直径を持つ発光ダイオードを得て、従って、特に青色発光ダイオードについて、光強度を改善することを、可能にする。
【0107】
別の利点は、異なる発光ダイオードに対して異なる性質の異なる調節層が使用される場合に、複数のアクティブ層組成物を製造するために、単一のアクティブ層成長ステップが使用され得るという、事実から生じる。
【0108】
本発明はまた、光電子デバイス１０を製造するための方法をカバーしており、そのいくつかのステップは、図６～９に示されている。
【0109】
複数の画素１１を備える光電子デバイス１０において、上記複数の画素１１の形成は、各画素１１について、第１波長を実質的に有する第１光放射を発するように適合され且つ基板１０１の支持面１１０上に形成された少なくとも１つの一次発光ダイオード１１１を含む、少なくとも１つの一次サブ画素１１ａを形成することからなる、第１フェーズの実施を含む。
【0110】
第１フェーズは、以下のステップを含み。ステップａ)：第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、基板１０１の支持面１１０に略垂直な第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された略ワイヤ形状を有し、基板１０１の支持面１１０に面する近位端とは反対側の先端１１２ａを含む、少なくとも１つの第１一次半導体部１１２を、基板１０１の支持面１１０上に形成する。ステップｂ)：ステップａ）で形成された少なくとも第１一次半導体部１１２の先端１１２ａ上に接触した、少なくとも１つの一次格子パラメータ調節層１１３を、形成する。ステップｃ)：ステップｂ）で形成された一次格子パラメータ調節層１１３からのエピタキシャル成長によって、一次格子パラメータ調節層１１３上に配置されて接触した、第２一次アクティブ半導体部１１４を、形成する。ステップｄ)：第２電極に電気的に接続され且つ第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも第２一次アクティブ半導体部１１４上に接触した、第３一次半導体部１１５を、形成する。
【0111】
ステップｃ）で形成された第２一次アクティブ半導体部１１４は、第１電極及び第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、上記第１光放射を発するように構成されている。
【0112】
ステップｂ）で形成された一次格子パラメータ調節層１１３は、少なくともステップｃ）で形成された第２一次アクティブ半導体部１１４とのインターフェースにおいて、第２一次アクティブ半導体部１１４に対して２．１２％と０．９３％との間に含まれる一次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0113】
一例では、ステップｂ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｂ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａの形成：当該第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａ上にステップｃ）で形成されて接触する第２一次アクティブ半導体部１１４によって発せられ得る第１光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されている。サブステップｂ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂの形成：当該第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂ上にステップｃ）で形成されて接触する第２一次アクティブ半導体部１１４によって発せられ得る第１光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されている。サブステップｂ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃの形成：当該第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃ上に前記ステップｃ）で形成されて接触する第２一次アクティブ半導体部１１４によって発せられる得る第１光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されている。
【0114】
別の例では、上記複数の画素１１の形成は、各画素１１について、第１波長とは異なる第２波長を実質的に有する第２光放射を発するように適合され且つ基板１０１の支持面１１０上に形成された少なくとも１つの二次発光ダイオード１２１を含む、少なくとも１つの二次サブ画素１１ｂを形成することからなる、第２フェーズの実施を、第１フェーズと本質的に同時に、含む。
【0115】
第２フェーズは、以下のステップを含む。ステップｅ）：第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された略ワイヤ形状を有し、基板１０１の支持面１１０に面する近位端とは反対側の先端１２２ａを含む、基板１０１の支持面１１０に略平行な面において第１一次半導体部１１２に対してオフセットされた、第１二次半導体部１２２を、基板１０１の支持面１１０に、ステップａ）と同手法で同時に、形成する。ステップｆ）：ステップｅ）で形成された少なくとも第１二次半導体部１２２の先端１２２ａ上に接触した、少なくとも１つの二次格子パラメータ調節層１２３を、形成する。ステップｇ)：ステップｆ）で形成された二次格子パラメータ調節層１２３からのエピタキシャル成長によって、二次格子パラメータ調節層１２３上に配置されて接触した、第２二次アクティブ半導体部１２４を、ステップｃ）と同手法で同時に、形成する。ステップｈ)：第２電極に電気的に接続され且つ第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも第２二次アクティブ半導体部１２４上に接触した、第３二次半導体部１２５を、形成する。
【0116】
ステップｇ）で形成された第２二次アクティブ半導体部１２４は、第１電極及び第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、上記第２光放射を発するように構成されている。
【0117】
ステップｆ）で形成された二次格子パラメータ調節層１２３は、少なくともステップｇ）で形成された第２二次アクティブ半導体部１２４とのインターフェースにおいて、第２二次アクティブ半導体部１２４に対して３．５１％と０．３０％との間に含まれる二次格子パラメータにおける第１差分を有する。
【0118】
一例では、ステップｆ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｆ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａの形成：当該第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａ上にステップｇ）で形成されて接触する第２二次アクティブ半導体部１２４によって発せられ得る第２光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａに類似しており、ステップｂ１）と同手法で同時に実行される。サブステップｆ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂの形成：当該第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂ上にステップｇ）で形成されて接触する第２二次アクティブ半導体部１２４によって発せられ得る第２光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂに類似しており、ステップｂ２）と同手法で同時に実行される。サブステップｆ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃの形成：当該第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃ上にステップｇ）で形成されて接触する第２二次アクティブ半導体部１２４によって発せられ得る第２光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃに類似しており、ステップｂ３）と同手法で同時に実行される。
【0119】
別の例では、上記複数の画素１１の形成は、各画素１１について、第１波長及び第２波長とは異なる第３波長を実質的に有する第３光放射を発するように適合され且つ基板１０１の支持面１１０上に形成された少なくとも１つの三次発光ダイオード１３１を含む、少なくとも１つの三次サブ画素１１ｃを形成することからなる、第３フェーズの実施を、第１フェーズ及び第２フェーズと本質的に同時に、含む。
【0120】
第３フェーズは、以下のステップを含む。ステップｉ）：第１電極に電気的に接続され且つＮタイプドーピング及びＰタイプドーピングのうちから選択される第１ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、第１方向１１１ａに延びる長手軸Ａに沿って延長された略ワイヤ形状を有し、基板１０１の支持面１１０に面する近位端とは反対側の先端１３２ａを含む、基板１０１の支持面１１０に略平行な面において第１一次半導体部１１２に対して及び第１二次半導体部１２２に対してオフセットされた、第１三次半導体部１３２を、基板１０１の支持面１１０に、ステップａ）及びステップｅ）と同手法で同時に、形成する。ステップｊ）：ステップｉ）で形成された少なくとも第１三次半導体部１３２の先端１３２ａ上に接触した、少なくとも１つの三次格子パラメータ調節層１３３を、形成する。ステップｋ)：ステップｊ）で形成された三次格子パラメータ調節層１３３からのエピタキシャル成長によって、三次格子パラメータ調節層１３３上に配置されて接触した、第２三次アクティブ半導体部１３４を、ステップｃ及びステップｇと同手法で同時に、形成する。ステップｌ)：第２電極に電気的に接続され且つ第１ドーピングタイプとは反対の第２ドーピングタイプに従ってドープされることを意図して、少なくとも第２三次アクティブ半導体部１３４上に接触した、第３三次半導体部１３５を、形成する。
【0121】
この例では、ステップｋ）で形成された第２三次アクティブ半導体部１３４は、第１電極及び第２電極のうちの少なくとも１つに電力供給されるときに、上記第３光放射を発するように構成されている。
【0122】
さらに、ステップｊ）で形成された三次格子パラメータ調節層１３３は、少なくともステップｋ）で形成された第２三次アクティブ半導体部１３４とのインターフェースにおいて、第２三次アクティブ半導体部１３４に対して４．３９％と１．２１％との間に含まれる三次格子パラメータにおける第１差分を有する。
補足的な実施形態では、ステップｊ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｊ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａの形成：当該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａ上にステップｋ）で形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せされ得る第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａ及び第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａに類似しており、ステップｂ１）及びステップｆ１）と同手法で同時に実行される。サブステップｊ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂの形成：当該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂ上にステップｋ）で形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せられ得る第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂ及び第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂに類似しており、ステップｂ２）及びステップｆ２）と同手法で同時に実行される。サブステップｊ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃの形成：当該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃ上に前記ステップｋ）で形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せられ得る第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃ及び第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃに類似しており、ステップｂｃ）及びステップｆｃ）と同手法で同時に実行される。
補足的な実施形態では、ステップｊ）は、以下のサブステップのうちの少なくとも１つを含む。サブステップｊ１）：少なくとも１つの第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａの形成：当該第１性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ａ上にステップｋ）で形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せされ得る第３光放射が、４４０ｎｍに等しい第１最小値と５００ｎｍに等しい第１最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略青色になるように構成されており、組成及び厚みが第１性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ａ及び第１性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ａに類似しており、ステップｂ１）及びステップｆ１）と同手法で同時に実行される。サブステップｊ２）：少なくとも１つの第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂの形成：当該第２性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｂ上にステップｋ）で形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せられ得る第３光放射が、５００ｎｍに等しい第２最小値と５７０ｎｍに等しい第２最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略緑色になるように構成されており、組成及び厚みが第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂ及び第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂに類似しており、ステップｂ２）及びステップｆ２）と同手法で同時に実行される。サブステップｊ３）：少なくとも１つの第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃの形成：当該第３性質の格子パラメータ調節三次サブ層１３３ｃ上に前記ステップｋ）で形成されて接触する第２三次アクティブ半導体部１３４によって発せられ得る第３光放射が、５７０ｎｍに等しい第３最小値と６８０ｎｍに等しい第３最大値との間に含まれる波長を本質的に有する光線からなることによって略赤色になるように構成されており、組成及び厚みが第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃ及び第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃに類似しており、ステップｂｃ）及びステップｆｃ）と同手法で同時に実行される。
【0123】
ステップｃ）を実行する前に、第３性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｃ及び第２性質の格子パラメータ調節一次サブ層１１３ｂのエッチング操作を実行することが、必要であり得る。エッチングは、例えば、プラズマによって、又はウェットプロセスによって、又はさらには機械的－化学的研磨を使用することによって、実行され得る。
【0124】
同様に、ステップｇ）を実行する前に、第２性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｂを露出させるために、第３性質の格子パラメータ調節二次サブ層１２３ｃをエッチングするための操作を実行することが、必要であり得る。エッチングは、例えば、プラズマによって、又はウェットプロセスによって、又はさらには機械的－化学的研磨を使用することによって、実行され得る。
【0125】
示された図は、軸又は「コア－シェル」タイプの構造を示しており、本発明は、２つのタイプの発光ダイオード構造に、無関係に関し得る。
【0126】
第１及び第２電極は、意図的に表されておらず、当業者は、それらを製造するために、彼の知識を使用することができるであろう。
【0127】
もちろん、本発明は、表された及び上で説明された実施形態に限定されるものではなく、しかし逆に、それらの全ての変形例及び組合せカバーする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】