FR2979034A1 - Diode electroluminescente - Google Patents
Diode electroluminescente Download PDFInfo
- Publication number
- FR2979034A1 FR2979034A1 FR1157330A FR1157330A FR2979034A1 FR 2979034 A1 FR2979034 A1 FR 2979034A1 FR 1157330 A FR1157330 A FR 1157330A FR 1157330 A FR1157330 A FR 1157330A FR 2979034 A1 FR2979034 A1 FR 2979034A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- layer
- gallium nitride
- type
- thin layers
- stack
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N azanylidyneindigane Chemical compound [In]#N NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 arsenide Chemical compound 0.000 abstract 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 5
- 229910017214 AsGa Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
- H10H20/82—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/811—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions
- H10H20/812—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions within the light-emitting regions, e.g. having quantum confinement structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/814—Bodies having reflecting means, e.g. semiconductor Bragg reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
- H10H20/821—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates of the light-emitting regions, e.g. non-planar junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/8215—Bodies characterised by crystalline imperfections, e.g. dislocations; characterised by the distribution of dopants, e.g. delta-doping
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/882—Scattering means
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
L'invention concerne une diode électroluminescente comprenant, au-dessus d'une portion plus épaisse (43) d'une couche comprenant un matériau fortement dopé de type N (41) choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc : une couche comprenant un matériau dopé de type N (45) dudit groupe, recouverte d'un empilement (47) constitué d'une alternance de couches très minces de nitrure de gallium (49) et de couches très minces de nitrure de gallium et d'indium (51), ledit empilement étant recouvert d'une couche de nitrure de gallium de type P (53) ; et des cavités localisées dans la couche de nitrure de gallium de type P (53) et à la frontière (52) entre la couche de nitrure de gallium de type P (53) et l'empilement (47) de couches très minces.
Description
B11161 - 11-TO-0525FR01 1 DIODE ÉLECTROLUMINESCENTE Domaine de l'invention La présente invention concerne une diode électroluminescente et plus particulièrement une diode électroluminescente comprenant un puits quantique multiple.
Exposé de l'art antérieur La figure 1 est une vue en coupe représentant une diode électroluminescente comprenant un puits quantique multiple. Une diode électroluminescente du type de celle illustrée en figure 1 est décrite dans l'article intitulé "Fathoming efficiency droop in InGaN MQW-LEDs" du magazine en ligne Semiconductor Today (http://www.semiconductortoday.com/news items/2008/OCT/VIRGINIA 021008.htm). Au-dessus d'un substrat, par exemple un substrat de silicium, une couche 1 comprenant du nitrure de gallium (GaN), de l'arséniure de gallium (AsGa), du carbure de silicium (SiC), du phosphure d'indium (InP) ou de l'oxyde de zinc (ZnO), fortement dopé de type N, comprend une portion 3 plus épaisse que le reste de la couche. La portion 3 de la couche 1 est recouverte d'une couche 5 comprenant du GaN, de l'AsGa, du SiC, de l'InP ou du ZnO, de type N, elle-même revêtue d'un empilement 7 constitué d'une alternance de couches très minces 9 de nitrure de gallium (GaN) et de couches très minces 11 de nitrure de B11161 - 11-TO-0525FR01
2 gallium et d'indium (InGaN). L'empilement 7 de couches très minces constitue un puits quantique multiple. A titre d'exemple, l'empilement 7 de couches très minces peut être constitué de 3 à 20 bicouches de GaN et d'InGaN. Chacune des couches très minces 9 et 11 a par exemple une épaisseur de l'ordre de quelques nanomètres, par exemple comprise entre 1 et 5 nm. L'empilement 7 de couches très minces est recouvert d'une couche de nitrure de gallium 13 de type P, par exemple d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 }gym, par exemple 0,5 }gym. Au-dessus d'une portion de la couche 1 se trouve un contact ohmique 15. Un deuxième contact ohmique 17 se trouve au-dessus d'une portion de la couche 13 de nitrure de gallium de type P. Le contact ohmique 17 est en un matériau conducteur et transparent, par exemple de l'oxyde d'indium-étain (ITO, "Indium Tin Oxide").
Dans des diodes électroluminescentes telles que celle décrite en relation avec la figure 1, on cherche à améliorer l'extraction de la lumière qui est confinée dans les puits quantiques. Différentes techniques visant à améliorer l'extraction lumineuse dans de telles diodes électro- luminescentes existent. Une solution consiste à augmenter la rugosité de la surface supérieure de la couche de GaN de type P, pour augmenter l'émission de lumière par la surface supérieure de la diode électroluminescente. Une augmentation de la rugosité peut être obtenue en formant des îlots au-dessus de la couche de GaN de type P ou en utilisant une texturation en "tôle ondulée" de la surface de cette couche. Cependant, ces techniques ont tendance à endommager la surface supérieure de la diode électroluminescente. De plus, elles ajoutent des étapes de procédé complexes.
Il existe donc un besoin d'un procédé permettant de fabriquer une diode électroluminescente de meilleur rendement lumineux par rapport aux diodes électroluminescentes du type de celle décrite en figure 1, mais n'endommageant pas la surface supérieure de la diode électroluminescente.
B11161 - 11-TO-0525FR01 Résumé Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir une diode électroluminescente de meilleur rendement lumineux par rapport aux diodes électro- luminescentes telles que celle décrite ci-dessus. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un procédé de fabrication d'une telle diode électroluminescente qui n'endommage pas sa surface supérieure.
Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit une diode électroluminescente comprenant, au-dessus d'une portion plus épaisse d'une couche comprenant un matériau fortement dopé de type N choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc : une couche comprenant un matériau dopé de type N dudit groupe, recouverte d'un empilement constitué d'une alternance de couches très minces de nitrure de gallium et de couches très minces de nitrure de gallium et d'indium, ledit empilement étant recouvert d'une couche de nitrure de gallium de type P ; et des cavités localisées dans la couche de nitrure de gallium de type P et à la frontière entre la couche de nitrure de gallium de type P et l'empilement de couches très minces. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 25 la diode électroluminescente comprend en outre des cavités localisées dans l'empilement de couches très minces. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la diode électroluminescente comprend en outre des cavités localisées dans la couche comprenant un matériau dopé de type N 30 choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la couche de nitrure de gallium de type P a une épaisseur de 0,2 3 B11161 - 11-TO-0525FR01
4 à 1 }gym et les couches très minces de nitrure de gallium et de nitrure de gallium et d'indium ont une épaisseur de 1 à 5 nm. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les cavités ont un diamètre compris entre 3,5 et 5,5 nm.
Un mode de réalisation de la présente invention prévoit en outre un procédé de fabrication d'une diode électroluminescente, comprenant les étapes suivantes : a) au-dessus d'une portion plus épaisse d'une couche comprenant un matériau fortement dopé de type N choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc, faire croître successivement, par épitaxie, une couche comprenant un matériau dopé de type N dudit groupe, un empilement constitué d'une alternance de couches très minces de nitrure de gallium et de couches très minces de nitrure de gallium et d'indium, et une couche de nitrure de gallium de type P ; et b) par implantation ionique d'espèces, générer des cavités dans la couche de nitrure de gallium de type P et à la frontière entre la couche de nitrure de gallium de type P et l'empilement de couches très minces. Selon un mode de réalisation de la présente invention, à l'étape a), la croissance par épitaxie est réalisée par dépôt chimique en phase vapeur utilisant des précurseurs organométalliques.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, à l'étape b), on génère en outre des cavités dans l'empilement de couches très minces. Selon un mode de réalisation de la présente invention, à l'étape b), on génère en outre des cavités dans la couche comprenant un matériau dopé de type N choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc. Selon un mode de réalisation de la présente invention, à l'étape d'implantation ionique, les espèces utilisées sont choisies dans le groupe comprenant He, H, Ar et Xe.
B11161 - 11-TO-0525FR01
Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif 5 en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en coupe illustrant une diode électroluminescente comprenant un puits quantique multiple ; les figures 2A et 2B sont des vues en coupe illustrant de manière schématique des étapes successives d'un procédé de fabrication d'une diode électroluminescente ; la figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'une diode électroluminescente ; la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une diode électroluminescente ; et la figure 5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une diode électroluminescente. Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures et, de plus, comme cela est habituel dans la représentation des composants microélectroniques, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Description détaillée Les figures 2A et 2B sont des vues en coupe illustrant de manière schématique des étapes successives d'un procédé de 25 fabrication d'une diode électroluminescente. La figure 2A est une vue en coupe illustrant une étape de formation d'un puits quantique multiple au-dessus d'une couche 25 comprenant du nitrure de gallium (GaN), de l'arséniure de gallium (AsGa), du carbure de silicium (SiC), du phosphure 30 d'indium (InP) ou de l'oxyde de zinc (ZnO), de type N. Sur la couche 25, on a fait croître une couche très mince de GaN 29 puis une couche très mince d'InGaN 31. On a ensuite répété cette opération afin de former un empilement de couches très minces 27 constitué de 3 à 20 bicouches de GaN et d'InGaN. Chacune des 35 couches de GaN 29 et d'InGaN 31 a par exemple une épaisseur de B11161 - 11-TO-0525FR01
6 l'ordre de quelques nanomètres, par exemple comprise entre 1 et 5 nm. L'empilement de couches très minces 27 ainsi formé constitue un puits quantique multiple. On a ensuite fait croître une couche 33 de nitrure de gallium de type P, d'une épaisseur comprise entre 0,2 et 1 }gym, par exemple 0,5 }gym, sur l'empilement 27 de couches très minces. L'empilement de couches très minces 27 et la couche 33 ont été formés par épitaxie, par exemple par des techniques de dépôt chimique en phase vapeur utilisant des précurseurs organo-métalliques (MOCVD, "Metal-Organic Chemical Vapor Deposition"). La croissance par épitaxie, à l'étape illustrée en figure 2A, des différentes couches de la diode électroluminescente, est suivie d'une étape d'implantation ionique, par exemple d'hélium, d'hydrogène, d'argon ou de xénon. Par exemple, l'énergie d'implantation est de 10 à 80 keV, et la dose de 1014 à 1020 atomes/cm2, par exemple de 6.1016 atomes/cm2. Les ions sont implantés perpendiculairement à la surface supérieure de la couche 33. L'étape d'implantation ionique est suivie d'un recuit thermique rapide (RTA, "Rapid Thermal Annealing"), par exemple à une température comprise entre 800 et 1100°C, pendant 60 à 300 s, par exemple pendant 120 s. Comme l'illustre la figure 2B, l'énergie d'implantation est choisie pour qu'il se forme alors des cavités dans la couche 33 de nitrure de gallium de type P et à la frontière 32 entre la couche 33 de nitrure de gallium de type P et l'empilement 27 de couches très minces. La génération de cavités, à partir d'implantation d'hélium, dans des couches de GaN formées par épitaxie, est décrite dans l'article "Interaction between dislocations and He-implantation-induced voids in GaN epitaxial layers", Applied Plysics Letters 86, p. 211911, 2005. Les cavités formées dans la couche 33 et à la frontière 32 entre la couche 33 et l'empilement 27 ont par exemple un diamètre compris entre 3,5 et 5,5 nm. La localisation des cavités dépend de l'énergie d'implantation.
B11161 - 11-TO-0525FR01
7 La génération des cavités n'endommage pas la surface supérieure de la diode électroluminescente. La demanderesse propose une diode électroluminescente obtenue par un procédé tel que décrit en relation avec les 5 figures 2A et 2B. La figure 3 est une vue en coupe illustrant une diode électroluminescente comprenant un puits quantique multiple. Au-dessus d'un substrat, par exemple un substrat de silicium, de saphir, de carbure de silicium, de phosphure 10 d'indium ou d'oxyde de zinc, une couche 41 comprenant du nitrure de gallium (GaN), de l'arséniure de gallium (AsGa), du carbure de silicium (SiC), du phosphure d'indium (InP) ou de l'oxyde de zinc (ZnO), fortement dopé de type N, comprend une portion 43 plus épaisse que le reste de la couche. La portion 43 de la 15 couche 41 est recouverte d'une couche 45 comprenant du GaN, de l'AsGa, du SiC, de l'InP ou du ZnO, de type N, elle-même revêtue d'un empilement 47 constitué d'une alternance de couches très minces 49 de nitrure de gallium (GaN) et de couches très minces 51 de nitrure de gallium et d'indium (InGaN), du type de celui 20 décrit en relation avec la figure 1. L'empilement 47 de couches très minces est recouvert d'une couche de nitrure de gallium 53 de type P, par exemple d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 }gym, par exemple 0,5 }gym. Un contact ohmique 55 a été formé au-dessus d'une portion de la couche 41, et un contact ohmique 57 a été 25 formé au-dessus d'une portion de la couche 53 de nitrure de gallium de type P. Le contact ohmique 57 est en un matériau conducteur et transparent, par exemple de l'oxyde d'indium-étain (ITO, "Indium Tin Oxide"). Des cavités sont localisées dans la couche 53 de 30 nitrure de gallium de type P. Les cavités peuvent être localisées à divers emplacements de la couche 53. Par exemple, les cavités peuvent être localisées uniquement à la surface de la couche 53. Des cavités peuvent éventuellement être localisées à l'intérieur de la couche 53, et éventuellement à la frontière 35 52 entre la couche 53 et l'empilement 47 de couches très minces.
B11161 - 11-TO-0525FR01
8 Les cavités permettent d'augmenter la rugosité interne de la structure, sans endommager la surface supérieure de la diode électroluminescente. La localisation des cavités en surface seulement de la couche 53 de nitrure de gallium de type P présente l'avantage de minimiser la résistance d'accès du courant d'une électrode à l'autre de la diode électroluminescente. De plus, l'absence de cavité dans le puits quantique multiple 47 permet de préserver son bon fonctionnement.
La figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une diode électroluminescente. Les éléments communs avec la figure 3 ont été désignés par les mêmes références. Seule la localisation des cavités change par rapport à la figure 3. La demanderesse propose de générer des cavités dans l'empilement 47 de couches très minces, en plus de celles générées dans la couche 53 et à la frontière entre la couche 53 et l'empilement 47. La figure 5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une diode électroluminescente. Les éléments communs avec la figure 3 ont été désignés par les mêmes références. La demanderesse propose de générer des cavités dans au moins une partie de la couche 45, en plus des cavités générées dans la couche 53 et l'empilement 47. Eventuellement, des cavités peuvent être localisées uniquement à la surface de la couche 53 de nitrure de gallium de type P et à l'intérieur de la couche 45 de type N. Un avantage des diodes électroluminescentes telles que celles décrites en relation avec les figures 3 à 5 réside dans leur meilleur rendement lumineux par rapport aux diodes électro- luminescentes telles que celle illustrée en figure 1. Les cavités générées permettent d'augmenter la rugosité interne des matériaux constituant les diodes électroluminescentes, et donc leur rendement lumineux, par exemple de plus d'un facteur 2.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Diode électroluminescente comprenant, au-dessus d'une portion plus épaisse (43) d'une couche comprenant un matériau fortement dopé de type N (41) choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc : une couche comprenant un matériau dopé de type N (45) dudit groupe, recouverte d'un empilement (47) constitué d'une alternance de couches très minces de nitrure de gallium (49) et de couches très minces de nitrure de gallium et d'indium (51), ledit empilement étant recouvert d'une couche de nitrure de gallium de type P (53) ; et des cavités localisées dans la couche de nitrure de gallium de type P (53) et à la frontière (52) entre la couche de nitrure de gallium de type P (53) et l'empilement (47) de couches très minces.
- 2. Diode électroluminescente selon la revendication 1, comprenant en outre des cavités localisées dans l'empilement (47) de couches très minces.
- 3. Diode électroluminescente selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre des cavités localisées dans la couche comprenant un matériau dopé de type N (45) choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc.
- 4. Diode électroluminescente selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la couche de nitrure de gallium de type P (53) a une épaisseur de 0,2 à 1 }gym, et les couches très minces de nitrure de gallium (49) et de nitrure de gallium et d'indium (51) ont une épaisseur de 1 à 5 nm.
- 5. Diode électroluminescente selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les cavités ont un diamètre compris entre 3,5 et 5,5 nm.
- 6. Procédé de fabrication d'une diode électroluminescente, comprenant les étapes suivantes :B11161 - 11-TO-0525FR01 10 a) au-dessus d'une portion plus épaisse (43) d'une couche comprenant un matériau fortement dopé de type N (41) choisi dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc, faire croître successivement, par épitaxie, une couche comprenant un matériau dopé de type N (45) dudit groupe, un empilement (47) constitué d'une alternance de couches très minces de nitrure de gallium (49) et de couches très minces de nitrure de gallium et d'indium (51), et une couche de nitrure de gallium de type P (53) ; et b) par implantation ionique d'espèces, générer des cavités dans la couche de nitrure de gallium de type P (53) et à la frontière (52) entre la couche de nitrure de gallium de type P (53) et l'empilement (47) de couches très minces.
- 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, à l'étape a), la croissance par épitaxie est réalisée par dépôt chimique en phase vapeur utilisant des précurseurs organométalliques.
- 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel, 20 à l'étape b), on génère en outre des cavités dans l'empilement (47) de couches très minces.
- 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel, à l'étape b), on génère en outre des cavités dans la couche comprenant un matériau dopé de type N (45) choisi 25 dans le groupe comprenant le nitrure de gallium, l'arséniure de gallium, le carbure de silicium, le phosphure d'indium et l'oxyde de zinc.
- 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel, à l'étape d'implantation ionique, les espèces 30 utilisées sont choisies dans le groupe comprenant He, H, Ar et Xe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1157330A FR2979034A1 (fr) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | Diode electroluminescente |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1157330A FR2979034A1 (fr) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | Diode electroluminescente |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2979034A1 true FR2979034A1 (fr) | 2013-02-15 |
Family
ID=44654423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1157330A Withdrawn FR2979034A1 (fr) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | Diode electroluminescente |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2979034A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1387413A2 (fr) * | 2002-07-29 | 2004-02-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Diode électroluminescente à extraction lumineuse accrue |
| US20110039364A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of microstructure |
| WO2011026033A1 (fr) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | The Regents Of The University Of California | Dispositifs électroluminescents avec structures intégrées à espaces vides, obtenus par collage de matériaux structurés sur des dispositifs actifs |
-
2011
- 2011-08-12 FR FR1157330A patent/FR2979034A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1387413A2 (fr) * | 2002-07-29 | 2004-02-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Diode électroluminescente à extraction lumineuse accrue |
| US20110039364A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of microstructure |
| WO2011026033A1 (fr) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | The Regents Of The University Of California | Dispositifs électroluminescents avec structures intégrées à espaces vides, obtenus par collage de matériaux structurés sur des dispositifs actifs |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ALQUIER D ET AL: "Interaction between dislocations and He-implantation-induced voids in GaN epitaxial layers", APPLIED PHYSICS LETTERS, AIP, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, MELVILLE, NY, US, vol. 86, no. 21, 19 May 2005 (2005-05-19), pages 211911 - 211911, XP012065633, ISSN: 0003-6951, DOI: 10.1063/1.1940121 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109545925B (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法 | |
| CN109524522B (zh) | 一种GaN基发光二极管外延片及其制备方法 | |
| EP2617069A1 (fr) | Dispositif optoelectronique a base de nanofils pour l'émission de lumière | |
| FR2964796A1 (fr) | Dispositif optoelectronique a base de nanofils pour l'emission de lumiere | |
| FR3009894A1 (fr) | Diode electroluminescente dont une zone active comporte des couches d'inn | |
| CN103430333A (zh) | 用于发光装置的发光区域 | |
| US10388814B2 (en) | III-V solar cell structure with multi-layer back surface field | |
| TWI497762B (zh) | 用於製造光電半導體晶片之方法 | |
| US8772800B2 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
| FR3003396A1 (fr) | Structures semi-conductrices dotees de regions actives comprenant de l'ingan | |
| JP2009514198A (ja) | 金属支持基板を備えた半導体発光デバイス | |
| EP4010934A1 (fr) | Réseau de del et son procédé de formation | |
| TW201351688A (zh) | 發光二極體及其製造方法 | |
| JP5405545B2 (ja) | 光電変換素子 | |
| US8431936B2 (en) | Method for fabricating a p-type semiconductor structure | |
| EP4000107B1 (fr) | Diode électroluminescente et procédé de fabrication | |
| TWI384657B (zh) | 氮化物半導體發光二極體元件 | |
| FR2979034A1 (fr) | Diode electroluminescente | |
| FR3068514B1 (fr) | Dispositif optoelectronique | |
| JP2014183090A (ja) | 透明電極構造、窒化物半導体発光ダイオード、及び透明電極成膜方法 | |
| CN113764556A (zh) | 一种氮化镓基发光二极管外延片的复合n型阻挡层、一种氮化镓基发光二极管外延片 | |
| CN113272972A (zh) | 包括基于InGaN的P型注入层的光电半导体结构 | |
| Luo et al. | Vertical InGaN multiple quantum wells light-emitting diodes structures transferred from Si (111) substrate onto electroplating copper submount with through-holes | |
| US11901483B2 (en) | Optoelectronic semiconductor structure comprising a p-type injection layer based on InGaN | |
| TW201225331A (en) | Quasi-optical crystal structure and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20140430 |