FR2985609A1

FR2985609A1 - Substrat structure pour leds a forte extraction de lumiere

Info

Publication number: FR2985609A1
Application number: FR1250130A
Authority: FR
Inventors: Yohan Desieres; Philippe Gilet; Pascal Guenard
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Soitec SA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Soitec SA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2013-07-12
Anticipated expiration: 2032-01-05
Also published as: CN104160518A; DE112013000499B4; US20150001568A1; FR2985609B1; CN104160518B; DE112013000499T5; WO2013102664A1; US9412904B2

Abstract

Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident, comprenant un substrat hôte (20) et une couche, dite couche structurée (10), comportant : - une première face (12) en contact avec une face avant (22) du substrat hôte (20), - une seconde face (14) plane parallèle ou sensiblement parallèle à la première face (12), - un premier matériau A et un second matériau B formant dans un plan, dit plan mixte, une alternance de surfaces dont au moins une des dimensions étant comprises entre 300 nm et 800 nm, le plan mixte étant compris entre la première et la seconde face de la couche structurée, - l'indice optique du premier et du second matériau étant différents, la couche structurée (10) étant recouverte par une couche, dite couche spécifique (30), cristalline et semi-conductrice, d'une épaisseur inférieure à un micromètre, de préférence inférieure à 500 nm.

Description

SUBSTRAT STRUCTURE POUR LEDS A FORTE EXTRACTION DE LUMIERE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE Le domaine technique de l'invention concerne les dispositifs multicouches émettant de la 5 lumière, plus particulièrement les dispositifs électroluminescents de type diode ou LED. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Une diode électroluminescente 1 est 10 composée de plusieurs couches, superposées sur un substrat (figure 1). Cette structure multicouche comporte au moins une couche active émettant de la lumière, dont la longueur d'onde dépend de sa composition. Par exemple, les diodes 15 électroluminescentes à base d'alliages de nitrure de gallium (GaN) peuvent émettre entre 360 nm et 580 nm. Pour cela, elles comportent au moins trois couches semi-conductrices formées par épitaxie sur un substrat 2, habituellement en saphir. La couche active 20 6, dopée avec de l'indium (In.Ga(1,)N), sépare une première couche 4 dopée de type n, d'une seconde couche 7 dopée de type p. Le dopage permet d'augmenter le nombre de porteurs de charges électriques 8, négatives (dopage de type n) ou positives (dopage de type p). Les 25 porteurs de charges sont alimentés par une source de tension, reliée aux couches dopées par l'intermédiaire d'électrodes 5. Par nature, les couches dopées de type p sont moins conductrices que les couches dopées de type n. Afin d'assurer une répartition homogène des charges dans la couche dopée de type p, une couche conductrice semi-transparente 9, reliée à l'électrode 5, peut recouvrir sa surface. Les charges électriques opposées, amenées par les électrodes, migrent alors vers le centre de la structure multicouche pour se combiner en un point 10 de la couche active, en émettant de la lumière dans des directions aléatoires (figure 2). Un des problèmes inhérent à ce type de dispositif est le piégeage d'une quantité importante de lumière dans la structure multicouche, par réflexions successives au niveau des interfaces. Plus précisément, les photons 11' et 11" émis par la couche active 6 ne parviennent pas dans l'environnement extérieur 100, en raison du phénomène de réflexion totale sur les dioptres 12 ou 13, séparant la couche active de l'environnement extérieur. Les photons réfléchis sont alors absorbés par les contacts électriques 5 ou les couches dopées (par excitation des porteurs de charges libres) ou bien par les défauts structuraux de la couche active 4. Pour les diodes émettant dans la gamme longueurs d'onde précédente, les couches composées nitrure de gallium ont un indice optique de l'ordre 2,45. L'angle d'incidence limite ou l'angle critique d'extraction (ACE), permettant à un photon 11 de traverser l'interface 13, est de l'ordre de 24°, lorsque la structure multicouche est placée dans l'air. de de de Cet angle permet à seulement entre 4 et 5 % de la lumière d'être émise directement à l'extérieur du dispositif 1. Il est donc essentiel d'augmenter cette 5 valeur, afin d'augmenter le rendement de conversion électro-optique de ces structures multicouches. Une première technique consiste à modifier la structure de l'interface 13, séparant une couche du dispositif, dopée de type p, de l'environnement 10 extérieur 100 (figure 3). L'interface 13 peut être constituée de facettes d'orientations différentes, afin que la plage d'angle de champ d'extraction soit plus importante. Autrement dit, cette face 13 est structurée pour limiter le processus de réflexion totale des 15 photons à l'interface 13. Néanmoins, la mise en oeuvre de cette technique n'est pas compatible avec la préservation des propriétés électriques de la couche dopée de type P. En effet, pour obtenir une meilleure efficacité d'extraction, les structurations doivent 20 être les plus profondes possibles, dégradant de ce fait les propriétés de conduction de la couche structurée et le rendement global du dispositif. Il est également connu de l'homme du métier que l'on peut structurer la couche conductrice semi- 25 transparente 9 au lieu de la couche dopée de type p, pour préserver les propriétés électriques de cette dernière (Applied Physics Letters, Vol. 91, Num. 17, p. 17114-1 à 17114-3, 2007). Cette alternative consiste à inverser la couche dopée de type p avec la couche 30 dopée de type n (figure 4) (Applied Physics Letters, Vol. 84, Num. 69, p. 855, february 2004). La couche 7 dopée de type p est alors reliée électriquement à une source de tension par l'intermédiaire d'une couche métallique 15, interposée entre le substrat 2 et la couche 7. La couche métallique peut également servir de miroir pour réfléchir les photons en direction du milieu extérieur 100. Cette technique nécessite une étape de report de la structure multicouche (3, 6, 7) sur le support 2. Cette étape est coûteuse et critique, en raison du risque d'endommagement de la structure multicouche lors de son retournement et de la chaleur nécessaire pour maintenir, par brasure, la structure multicouche sur la couche métallique. Une autre alternative consiste à ne pas retourner la structure multicouche et à réaliser la structuration au niveau de l'interface 14, entre la couche 4 dopée de type n et le substrat 2 (figure 5) (« GaN-based Light-Emitting Diodes suitable for White Light », Proceeding of SPIE Vol. 4996, pp 156-165). Ainsi, une première partie 4a de la couche formée par épitaxie sur le substrat 2, épouse la forme de la face structurée 14. Cette technique d'élaboration a l'inconvénient d'être technologiquement délicate à réaliser, particulièrement avec des matériaux durs tels que le saphir. La couche déposée 4 et le substrat 2 peuvent également être de nature différente, créant ainsi une zone de désaccord de maille entre ces deux matériaux, lors de la formation de la couche 4. Une épaisseur de couche supplémentaire 4b doit alors être formée pour que la structure de la couche active 6 ne soit pas influencée ou perturbée par l'interface 14. Le terme épaisseur désigne dans le présent document la distance séparant les plus grandes surfaces d'une couche ou de plusieurs couches superposées. Un autre inconvénient apparaît lorsque l'indice optique du substrat tend vers celui de la couche dopée de type n, favorisant la diffusion des photons dans le substrat. Pour limiter ce phénomène, il est nécessaire de métalliser les faces du substrat qui ne sont pas en contact avec la couche dopée ou bien de collecter par d'autres moyens les photons, par exemple par l'utilisation d'un miroir de renvoi. L'invention a pour objectifs d'augmenter le rendement de conversion électro-optique d'un dispositif électroluminescent de type LED, de réduire ses coûts de production tout en limitant les risques d'endommagement lors de sa fabrication. Autrement dit, l'invention souhaite résoudre les problèmes suivants : - réduire l'épaisseur des zones de désaccord de maille, présentes entre les différentes couches constituant le dispositif électroluminescent, plus particulièrement, au niveau des interfaces des couches dopées et de la couche active, - et/ou réduire la densité de courant au niveau de la couche active, - et/ou augmenter la proportion de photons émis à l'extérieur du dispositif électroluminescent, - et/ou réaliser un tel dispositif sans étape de retournement, - et/ou réduire le coût de fabrication d'un tel dispositif.

EXPOSÉ DE L'INVENTION Les buts précédemment énoncés sont atteints au moyen d'un dispositif de réflexion ou de rétrodiffusion d'au moins un rayon lumineux incident, comprenant un substrat hôte et une couche dite couche structurée qui comporte : - une première face en contact avec une face avant du substrat hôte ; - une seconde face plane parallèle ou sensiblement parallèle à la première face ; - un premier matériau A et un second matériau B, formant dans un plan, dit plan mixte, des surfaces dont au moins une des dimensions peut être comprises entre 300 nm et 800 nm, le plan mixte étant compris entre la première et la seconde face de la couche structurée ; - l'indice optique du premier et du second matériau étant différents. De préférence, le plan mixte est parallèle ou sensiblement parallèle à la première et/ou à la seconde face de la couche structurée. Eventuellement, le plan mixte peut être confondu avec la première ou la seconde face de la couche structurée. Le premier et le second matériau peuvent 25 alterner selon une ou deux dimensions dans le plan mixte, afin de créer une variation d'indice optique dans ledit plan. Cette variation d'indice optique permet de rétrodiffuser un rayon lumineux incident sur le plan mixte. 30 Dans le plan mixte, le premier et le second matériau forment des motifs amorphes ou structurés, dont les dimensions peuvent être comprises entre 300 nm et 800 nm, ou entre 350 nm et 600 nm, de préférence, de l'ordre de la longueur d'onde du rayon lumineux incident. Les dimensions peuvent être mesurées selon un axe compris dans le plan mixte. Les mesures des dimensions correspondent de préférence à la distance séparant deux bords opposés d'un même motif. Eventuellement, un plan mixte peut comporter plus de deux matériaux d'indice optique différents et respectant les conditions précédentes. Un plan mixte peut être parallèle et en contact avec d'autres plans mixtes, de sorte à former un volume mixte dont l'épaisseur peut être définie selon un axe normal à l'un de ces plans. L'épaisseur 15 peut également être définie comme étant la distance séparant les plus grandes surfaces d'une couche ou de plusieurs couches superposées. Ce volume mixte peut comprendre la première et/ou la seconde surface de la couche structurée. 20 La première et la seconde face de la couche structurée sont séparées d'une distance permettant à au moins un photon, appartenant à un rayon lumineux incident, d'interagir par diffusion et/ou par réfraction avec au moins un plan mixte ou un volume 25 mixte. Par exemple, la distance séparant la première et la seconde face de la couche structurée peut être comprise entre 50 nm et 500 nm. Le premier matériau peut avoir un indice optique inférieur au second matériau, dont la valeur 30 peut être supérieure ou égale à 2.

De préférence, la valeur absolue de la différence entre les indices optiques du premier et du second matériau, divisée par l'un des indices optiques précédents est supérieure à 0,1.

Le premier matériau ou le second matériau peut absorber moins de 30%, ou moins de 20%, ou moins de 10% d'un rayon lumineux incident, passant uniquement à travers ce matériau et éventuellement, traversant la première et la seconde surface de la couche structurée.

Autrement dit, l'un des matériaux précédents peut avoir un indice optique dont la partie imaginaire est la plus faible possible, tout en restant relativement transparent, de manière à dégrader le moins possible l'intensité du rayon lumineux, incident sur un plan mixte ou un volume mixte. De préférence, la partie imaginaire de l'indice optique de l'un des matériaux précédents est la plus faible possible, de sorte que la perte d'intensité par absorption n'excède pas 30%, ou 20%, ou 10% de l'intensité d'un rayon lumineux le traversant. Les matériaux composant la couche structurée peuvent être isolants ou semi-conducteurs. Ils peuvent être réalisés à partir de matériaux à haut indice optique comme par exemple l'oxyde de titane (TiO2) ou l'oxyde de tantale (Ta205) ou l'oxyde de zinc (ZnO) ou le sulfure de zinc (ZnS); et/ou à partir de matériaux à bas indice optique tel que l'oxyde de silicium (SiO2) Le substrat hôte peut être formé à partir d'un matériau semi-conducteur ou isolant, par exemple à partir de saphir, ou d'alumine (A1203), ou de silicium (Si), ou de nitrure d'aluminium (A1N), ou de carbure de silicium (SiC) mono ou polycristallin. Le substrat hôte et la couche structurée forment un substrat structuré, pouvant rétrodiffuser, c'est-à-dire, réfléchir et/ou réfracter au niveau de la couche structurée, un rayon lumineux incident. Plus précisément, le rayon lumineux peut être rétrodiffusé au niveau d'un plan mixte ou d'un volume mixte. Le substrat structuré peut comporter une couche métallique, disposée entre le substrat hôte et la couche structurée, ou au contact du substrat hôte et/ou de la couche structurée, afin de limiter le passage du rayon lumineux incident entre ces deux éléments.

La couche métallique peut être en tungstène (W). D'autres métaux peuvent être employés, caractérisés par une meilleure réflectivité lorsqu'ils sont traités thermiquement à des températures supérieures à 800°C, comme par exemple le molybdène (Mo), ou le tantale (Ta), ou le niobium (Nb), ou le chrome (Cr) , ou le titane (Ti) , ou le silicium (Si) , ou le nitrure de titane (TiN). Avantageusement, pour obtenir une réflectivité supérieure aux couches métalliques définies précédemment, un multicouche diélectrique peut être substitué à une couche métallique. Un multicouche peut comporter les éléments suivants : alumine (A1203) et oxyde de silicium (SiO2) ; ou oxyde de titane (TiO2) et oxyde de silicium (SiO2).

Une couche métallique ou un multicouche diélectrique précédent peut être interposé entre le premier et le second matériau dans la couche structurée, de manière à séparer les zones d'indice optique différent. La couche métallique et/ou le multicouche 5 diélectrique peut avoir une épaisseur comprise entre quelques nanomètres et quelques centaines de nanomètres, ou inférieure à 150 nm, par exemple de l'ordre de 100 nm, ou inférieure à 100 nm. Son coefficient de réflexion est de préférence supérieur à 10 10%- La couche structurée est de préférence recouverte par une couche, dite couche spécifique, cristalline, semi-conductrice et éventuellement plane. Son épaisseur peut être inférieure à un micromètre ou 15 inférieure à 500 nm. Elle peut être comprise entre quelques nanomètres et plusieurs centaines -de nanomètres, par exemple entre 5 nm et 200 nm, ou entre 5 nm et 50 nm, ou bien entre 50 nm et 200 nm. Elle peut comporter du nitrure ou de l'aluminium ou du nitrure 20 d'indium et de gallium ou un alliage réalisé à partir de ces éléments. L'indice optique de cette couche spécifique est avantageusement proche ou identique à l'indice optique du premier ou du second matériau de la couche structurée, pour favoriser la propagation d'un 25 rayon incident jusqu'à un plan mixte- De préférence, la différence maximum entre l'indice optique de la couche spécifique et l'un des matériaux précédents est inférieure à 30%, ou 20%, ou 10%. 30 Le matériau dont l'indice optique est le plus élevé, entre le matériau A et le matériau 8, est de préférence en contact avec la couche spécifique.

Avantageusement, la couche spécifique est une couche composée de nitrure de gallium et d'azote (InGaN). Elle peut également comporter du nitrure de gallium, ou du carbure de silicium, ou du silicium, ou 5 du nitrure d'indium et de gallium. La couche spécifique est de préférence non contrainte, c'est-à-dire, sa structure cristalline est homogène ou non déformée. Autrement dit, l'état de la couche spécifique est relaxé afin de favoriser, sur une 10 de ses faces, la formation d'une première couche par une technique d'épitaxie. Cette première couche est cristalline et de préférence son paramètre de maille est proche, ou similaire, ou identique, à celui de la couche 15 structurée. Ainsi, la zone de désaccord de maille entre ces deux couches est la plus petite possible, de préférence les différences entre leur paramètre de maille sont inférieures à 1%. L'épaisseur de la première couche peut être 20 supérieure à 100 nm ou comprise entre 100 nm et 1 }gym. Elle peut comporter du nitrure de gallium ou un alliage de nitrure de gallium et d'aluminium. La première couche peut éventuellement être dopée de type p ou n. De préférence, la première couche est 25 composée de nitrure de gallium et d'azote (In.Ga(1-x)N), afin de favoriser la croissance sur l'une de ses faces, par une technique d'épitaxie, d'une couche active à base de nitrure de gallium et d'indium. L'épaisseur de la couche active peut être 30 inférieure à 200 nm ou 150 nm ou 100 nm.

Lorsque la couche active est parcourue par un courant électrique, elle peut émettre au moins un rayon lumineux dans le domaine du visible ou entre 360 nm et 700 nm, de préférence entre 430 et 500 nm.

La couche active peut séparer la première couche cristalline semi-conductrice, dopée de type n par exemple, et une seconde couche cristalline semi-conductrice dopée de type p, l'ensemble formant une structure multicouche de type diode électroluminescente ou LED. L'alternance d'indice optique au niveau d'un plan ou d'un volume mixte précédent, peut être aléatoire ou ordonnée, pour éventuellement privilégier un ou plusieurs angles de réflexion et/ou de réfraction, de rayons lumineux provenant de la LED. Avantageusement, les rayons lumineux provenant du plan ou du volume mixte ont un angle d'incidence, au niveau de la surface de la LED en vis-à-vis et opposée à la première face de la couche structurée, ou au niveau d'une face de la LED en contact avec son environnement extérieur, compris dans une plage de valeurs, favorisant leur extraction de ladite LED. Cette plage de valeurs dépend des indices optiques des couches composant le dispositif LED ainsi que de leur agencement dans l'espace. Par exemple, les rayons lumineux incidents au niveau d'une surface de la LED peuvent avoir une plage de valeur comprise entre -40° et +40° ou entre -24° et +24°. Une couche de blocage de trous peut éventuellement être présente entre une couche active et une couche dopée de type p. Cette couche peut comporter les mêmes éléments que la couche active, en des proportions différentes. La composition d'au moins une couche précédente peut comprendre un ou plusieurs éléments en commun avec la couche spécifique, comme par exemple du nitrure d'indium et de gallium, afin que le paramètre de maille entre ces couches soit identique, ou similaire ou proche. De préférence, la valeur x dans un composé de nitrure de gallium et d'azote (Ga(x)In(1-x)N), varie entre 0,05 et 0,2. De cette façon, les zones de désaccord de maille présentes au niveau des interfaces de ces différentes couches sont minimisées ou réduites. L'épaisseur de la première couche et/ou de la couche active et/ou de la seconde couche, composant un dispositif électroluminescent, peut alors être réduite ou augmentée afin de réduire le cout de fabrication et/ou optimiser le rendement dudit dispositif. Un contact électrique peut être relié à la 20 première et/ou seconde couche. Une couche semi-conductrice et semitransparente peut séparer un contact électrique et la première et/ou la seconde couche dopée de type p. Une source de tension électrique peut être 25 connectée à la première et la seconde couche, respectivement dopées de type n et de type p ou inversement. La couche active séparant ces couches peut alors émettre de la lumière lorsque la source de tension est mise en fonctionnement. Le ou les rayons 30 lumineux incidents mentionnés précédemment peuvent ainsi être émis par la couche active ci-dessus.

Autrement dit, l'invention concerne également un dispositif émettant de la lumière, de type diode électroluminescente ou LED, reposant sur ou au contact de l'un des substrats structurés précédents.

Celui-ci permet avantageusement de rétrodiffuser la lumière émise par la couche active, pour augmenter le pourcentage de lumière émise à l'extérieur du dispositif électroluminescent. L'invention porte également sur un procédé 10 de fabrication d'un substrat structuré précédent, comportant les étapes suivantes : - dépôt d'une couche en un premier matériau A sur une face avant d'un substrat hôte, - retrait d'une partie de cette couche, 15 pour que son épaisseur ne soit pas homogène, - recouvrement de ladite couche par un second matériau B. Pour rappel, l'épaisseur est définie dans le présent document comme étant la distance séparant 20 les plus grandes surfaces d'une couche ou d'un ensemble de couches superposées, en vis-à-vis et éventuellement parallèles entre elles. L'épaisseur peut être définie selon un axe perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la face avant du substrat hôte. 25 Le dépôt de ces matériaux peut être réalisé par des moyens de pulvérisation cathodique. Une technique de gravure peut être la lithographie ou la photolithogravure. Le premier et le second matériau forment 30 une couche structurée telle que définie ci-dessus.

Autrement dit, le retrait de matière dans la couche de matériau A et son recouvrement par un matériau B, est réalisé de manière à obtenir au moins un plan mixte ou un volume mixte.

Le procédé de fabrication peut comporter une étape de polissage mécanique et/ou chimique de la couche structurée, au moins au niveau d'une face parallèle ou sensiblement parallèle à la face avant du substrat hôte. L'étape de formation de la couche structurée peut être précédée d'une étape de dépôt d'une couche métallique, par exemple en tungstène, ou d'un multicouche diélectrique, sur la face avant du substrat hôte par des moyens similaires. Le multicouche diélectrique peut comporter 15 les éléments suivants : alumine (A1203) et oxyde de silicium (SiO2) ; ou oxyde de titane (TiO2) et oxyde de silicium. Eventuellement, la couche métallique ou le multicouche diélectrique précédent peut être déposé ou 20 formé sur le premier matériau A, avant d'être recouvert par le second matériau B. Ainsi, la couche métallique ou le multicouche diélectrique peut séparer le premier et le second matériau. Une couche spécifique, telle que décrit ci- 25 dessus, peut ensuite être déposée, ou maintenue, sur la couche structurée ou rétrodiffusante. Avantageusement, cette couche spécifique peut être reportée sur la couche structurée, selon une technique de transfert de couche. Cette couche 30 spécifique peut être relaxée. De cette façon, la structure de la couche spécifique est non contrainte, autrement dit, son paramètre de maille est non déformé ou homogène. La couche spécifique peut ensuite être recouverte par une structure multicouche, par exemple 5 de type LED ou diode électroluminescente. La couche spécifique peut avantageusement être une couche comportant du gallium et/ou de l'indium et/ou de l'azote, de préférence un alliage composé de ces trois éléments. Le fait que cette couche soit dans 10 un état relaxé favorise la croissance sur une de ses faces, par une technique d'épitaxie, d'une première couche de composition proche ou similaire, dopée de type n ou p respectivement. Par exemple, cette première couche peut 15 être composée de nitrure d'indium et de gallium (InxGai,N). Ainsi, la zone de désaccord de maille entre ces couches est réduite ou minimisée. Autrement dit, une diminution des contraintes entre ces couches permet de réduire l'épaisseur nécessaire de la première 20 couche, pour que son paramètre de maille soit homogène au niveau d'une face en vis-à-vis et opposée à la couche spécifique. Ceci représente un gain de temps et donc une réduction de coût lors de sa formation. De la même manière et pour les mêmes 25 raisons que précédemment, une couche active peut être formée sur la première couche. Avantageusement, la couche active et la première couche sont de composition similaire. Il est ainsi possible de former une couche active plus rapidement, et éventuellement d'épaisseur 30 plus importante, permettant de réduire la densité de courant dans la couche active par effet géométrique et ainsi minimiser l'effet Auger. Une seconde couche dopée de type p ou n respectivement, de composition similaire ou proche de la première couche et/ou de la couche active, peut également être formée par épitaxie sur la couche active. Des contacts métalliques peuvent être connectés à au moins une des deux couches dopées de type différent, séparées par une couche active. Une source de tension électrique peut être reliée aux contacts métalliques, pour permettre la combinaison de charges de signe opposé dans la couche active et ainsi émettre des rayons lumineux.

La couche spécifique non contrainte, déposée sur la couche structurée, permet avantageusement de former une structure multicouche de type LED, dans laquelle les paramètres de maille des couches sont identiques, proches ou similaires. Il est ainsi possible de réduire les épaisseurs des couches dopées, ce qui représente un gain de temps et un gain financier. L'épaisseur de la couche active peut également être augmentée afin d'améliorer le rendement d'émission de photons.

L'invention permet également de réaliser une structure de type LED sur un support rétrodiffusant, en l'occurrence le substrat structuré, sans étape de retournement susceptible d'endommager ladite structure.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres détails et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, faite en regard des figures annexées suivantes.

Les parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références de façon à faciliter le passage d'une figure à une autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les repères indiqués sur les figures sont orthogonaux. La figure 1 représente une vue de profil d'un dispositif de type LED selon l'état de la 15 technique. La figure 2 représente une vue de profil d'un dispositif de type LED, selon l'état de la technique, dans lequel une partie de la lumière est piégée dans le dispositif. 20 La figure 3 représente une vue de profil d'un dispositif de type LED, selon l'état de la technique, où la face avant est structurée pour permettre une meilleure extraction de la lumière du dispositif. 25 La figure 4 représente une vue de profil d'un autre dispositif de type LED, selon l'état de la technique, dont la face avant est structurée. La figure 5 représente une vue de profil d'un dispositif de type LED, selon l'état de la 30 technique, dans lequel l'interface LED/substrat est structurée.

Les figures 6A à 6D représentent une vue de profil d'un substrat structuré, composé d'un substrat hôte, recouvert par une couche structurée. La figure 7 représente une vue de dessus 5 d'un plan mixte appartenant à l'un des dispositifs des figures 6A à 6D. La figure 8 représente une vue de profil du dispositif de la figure 6 comportant une couche métallique entre le substrat hôte et la couche 10 structurée. La figure 9 représente une vue de profil d'un substrat structuré composé d'un substrat hôte recouvert par une couche structurée et une couche spécifique. 15 La figure 10 représente une vue de profil du dispositif de la figure 8 recouvert par un empilement de couches et comportant des contacts électriques reliés à une source de tension. La figure 11 représente une vue de profil 20 du dispositif de la figure 10 où est détaillé l'empilement de couches. Les figures 12A à 12F représentent les étapes d'un procédé de réalisation d'un substrat structuré selon l'invention. 25 Les figures 12G à 12H représentent les étapes de report d'une couche spécifique sur un substrat structuré. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Un modèle de réalisation d'un dispositif 30 optique de rétrodiffusion, selon l'invention, comportant une couche structurée 10 au contact d'un substrat hôte 20 est décrit ci-après. La couche structurée 10 comporte une première face 12 parallèle ou sensiblement parallèle à une seconde face 14 (figures 6A à 6D). La première ou/et la deuxième face peuvent être planes ou sensiblement planes, de façon à faciliter le contact avec une autre face plane. La première et la seconde face peuvent être séparées d'une distance e, comprise entre quelques nanomètres et quelques microns, ou entre quelques nanomètres et plusieurs centaines de nanomètres, de préférence entre 50 nm et 500 nm. La couche structurée 10 comporte au moins un plan, dit plan mixte, comprenant au moins un premier et un deuxième matériau dont les indices optiques sont différents. On désigne, par la suite, le premier matériau par la lettre A (d'indice optique nA) et le deuxième matériau par la lettre B (d'indice optique nB).

L'écart entre les indices nA et nB peut être supérieur à 10%, afin de créer une variation d'indice optique dans le plan mixte selon une ou deux directions. La valeur de l'indice optique nA peut être inférieure à l'indice optique nB, ce dernier ayant une valeur supérieure à 2, de préférence entre 2 et 2,45 ; la valeur de l'indice optique nA peut être inférieure à 2, de préférence inférieur à 1,6. De préférence, le plan mixte est parallèle ou sensiblement parallèle à la première face 12 et/ou à la seconde face 14.

La distance séparant un plan mixte de la première surface 12 et/ou de la seconde surface 14 peut être comprise entre 0 et 500 nm. Par exemple, un plan mixte peut inclure la droite (I,II) figurant sur les figures 6A à 6D. La couche structurée peut comporter plusieurs plans mixtes en contact et parallèles entre eux, de sorte à former un volume mixte (figure 6A à 6D). L'épaisseur f de ce volume mixte est définie selon une direction normale à l'un des plans mixtes le composant. Son épaisseur f peut être comprise entre 0 et l'épaisseur e de la couche structurée 10, de sorte à inclure la première et/ou la seconde face de ladite couche (figure &A).

Selon une alternative, le volume mixte a une épaisseur f inférieure à l'épaisseur e de la couche structurée, sans que les surfaces 12 et 14 soient incluses dans ledit volume (figures 6B à 6D). La valeur de f est par exemple comprise entre 50 nm et 500 nm. Le volume mixte est de préférence placé au plus près de la seconde surface 14 de la couche structurée. Le matériau dont l'indice optique est le plus élevé, entre le matériau A et le matériau B, est le plus proche de la couche spécifique, ou au moins à la même distance de ladite couche que l'autre matériau. L'interface entre le premier et second matériau dans le volume mixte, selon une coupe transversale, peut être en forme de crête (figure 6B), de créneau (figure 6C) ou de vague (figure 6D).

Les zones précédentes, A et B, alternent selon au moins une ou deux dimensions pour rétrodiffuser un rayon lumineux incident sur un plan mixte ou désigne à réfraction plan mixte et B ne agencement un volume mixte. Le terme rétrodiffusion la fois un phénomène de diffusion et/ou de optique d'un rayon lumineux incident sur un ou volume mixte. Ces alternances de zones A sont pas nécessairement périodiques, leur peut être différent de celui des cristaux photoniques. Les matériaux A et B peuvent être agencés de façon à former un pavage aléatoire ou d'Archimède, au moins au niveau d'un plan mixte. Autrement dit, un plan mixte ou un volume mixte comporte des zones d'indices optiques différents de sorte à former un réseau aléatoire. Les formes de ces motifs 16 peuvent être amorphes ou polygonaux (de formes carrées et/ou rectangulaires et/ou triangulaires et/ou hexagonales) ou ne comporter aucun angle (par exemple de formes ovales et/ou circulaires), dans un plan parallèle à la surface 22 du substrat 20 (figure 7). Par souci de simplicité de réalisation technologique, on peut privilégier des motifs circulaires. Les dimensions des motifs 16 mesurées au moins dans un plan mixte, peuvent être comprises entre 50 nm et 5 pm ou entre 50 nm et 1 pm ou entre 50 nm et 500 nm ou entre 50 nm et 200 nm. De préférence, ces dimensions sont de l'ordre de la longueur d'onde du rayon incident que l'on souhaite rétrodiffuser. Les dimensions sont de préférence mesurées selon au moins un axe compris dans le plan mixte.

Les zones d'indice optique différent peuvent être délimitées par des parois 17 perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires aux faces 12 et 14 de la couche structurée (figure &A). Les parois 17 et les surfaces 16 délimitent alors des volumes 15 qui peuvent éventuellement traverser la couche structurée 10 pour atteindre la face 12 et/ou la face 14. Au moins une de ces zones, par exemple la zone B, peut être composée d'un matériau B absorbant moins de 30% d'un rayon lumineux, de longueur d'onde comprise entre 300 nm et 800 nm, de préférence entre 360 nm et 580 nm, traversant la couche structurée 10 et passant uniquement à travers cette zone. Autrement dit, cette zone B peut avoir un indice optique dont la partie imaginaire est la plus faible possible, de sorte que la perte d'intensité du rayon lumineux traversant la couche structurée, à travers cette zone de matériau B, n'excède typiquement pas 30%. Les zones dont les indices optiques sont différents, peuvent être réalisées à partir de l'un des 20 éléments semi-conducteurs suivants: oxyde de titane (TiO2), silice (SiO2), sulfure de zinc (ZnS), oxyde de zinc (ZnO), oxyde de tantale (Ta205). Ces matériaux sont transparents ou partiellement transparents aux longueurs d'onde des rayons lumineux que l'on souhaite 25 réfléchir, par exemple, dans le domaine du visible et/ou du proche ultra-violet. Ces matériaux peuvent avoir un indice optique proche ou identique aux couches LEDs comportant du nitrure de gallium (GaN). La première face 12 de la couche structurée 30 est en contact avec une face avant 22 du substrat hôte 20. Ce substrat hôte est réalisé à partir d'un matériau simple ou composé, permettant de supporter un empilement de plusieurs couches pour former un dispositif émettant un rayonnement lumineux, de préférence dans le domaine de l'ultraviolet et du visible. Un tel dispositif peut par exemple être électroluminescent, de type diode ou LED. Avantageusement, le substrat hôte 20 peut être réalisé à partir d'au moins un matériau favorisant l'échange thermique entre ses différentes faces, pour évacuer plus facilement la chaleur de la couche structurée. Il peut être formé à partir des éléments suivants : saphir, alumine, silicium, nitrure d'aluminium ou carbure de silicium mono ou polycristallin.

Le substrat hôte et la couche structurée forment un substrat structuré 1 (figures 6A à 6D). Avantageusement, il peut être composé de matériaux peu ou pas sensibles à des étapes ultérieures de formation d'une structure multicouche sur la couche structurée 10. Le substrat structuré peut comporter une couche métallique 50, interposée entre la couche structurée 10 et le substrat hôte 20 (figure 8). La couche métallique permet de limiter ou d'éviter la transmission d'un rayon lumineux de la couche structurée vers le substrat hôte. Cette couche peut avoir une épaisseur supérieure à 100 nm et être réalisée à partir d'un matériau résistant aux étapes de formation d'une structure multicouche de type LED. Ce matériau peut par exemple être du tungstène (W), ou du molybdène (Mo), ou du tantale (Ta), ou du niobium (Nb), ou du chrome (Cr), ou du titane (Ti), ou du silicium (Si), ou du nitrure de titane (TiN). L'une des couches métalliques précédentes peut être remplacée par un multicouche diélectrique, comportant les éléments suivants : alumine (A1203) et oxyde de silicium (SiO2) ; ou oxyde de titane (TiO2) et oxyde de silicium (SiO2) . Une couche spécifique 30 peut recouvrir la seconde face 14 de la couche structurée 10 (figure 9).

De préférence, cette couche 30 est plane et comporte une première face 32 parallèle ou sensiblement parallèle à une seconde face 34. Ces deux faces peuvent être éloignées d'une distance comprise entre quelques nanomètres et plusieurs centaines de nanomètres, avantageusement l'épaisseur de cette couche est inférieure à 500 nm ou 1 }gym. La première face 32 est en contact avec la seconde face 14 de la couche structurée 10. La couche spécifique peut être cristalline, semiconductrice et réalisée à partir de nitrure ou de nitrure d'indium et de gallium : In.Gau,)N. La variable x représente la proportion atomique en indium, celle-ci peut être inférieure à 30% ou 20% ou 10%, typiquement elle est de l'ordre de 5%. Il peut s'agir également de nitrure de gallium.

La couche spécifique 30 peut également être recouverte par une structure multicouche 40, comportant des couches cristallines semi-conductrices (figure 10). La structure multicouche 40 peut comporter au moins une couche active 44 dont l'épaisseur peut être comprise entre quelques nanomètres et plusieurs centaines de nanomètres, de préférence entre 2 et 100 nm (figure 11). Une couche active est caractérisée par la présence de plusieurs puits quantiques qui permettent à des paires d'électron-trou de se combiner en émettant de la lumière, de préférence entre 360 nm et 700 nm. Par exemple, une couche active peut être réalisée à partir de nitrure d'indium et de gallium de composition In.Gau_.)N. La composition en indium des puits quantiques est choisie pour émettre à la longueur d'onde voulue, par exemple sur une couche de base à 5% d'indium, lorsque x est égal à 17%, la couche active émet alors à 450 nm. Une première couche 42, au contact de la couche spécifique 30, peut avoir avantageusement un paramètre de maille identique ou peu différent de la couche spécifique et son épaisseur peut être comprise entre quelques nanomètres et plusieurs microns, de préférence supérieure à 500 nm, pour présenter une bonne qualité cristalline et/ou une structure homogène, au niveau de sa surface en contact avec la couche active 44. La structure multicouche 40 peut comporter au moins une première couche dopée 42 de type n, et une seconde couche dopée 48 de type p, séparées par au moins une couche active 44. L'épaisseur de ces couches peut être supérieure à 100 nm ou à 200 nm ou 500 nm et inférieure à 1 }gym. Une couche de blocage de trous 46 peut également être placée entre une seconde couche dopée 48 de type p et une couche active 44. Cette couche 46 peut 30 comporter les mêmes éléments que la couche active 44 mais en des proportions différentes, ou comprendre une fraction d'aluminium. Avantageusement, la couche spécifique 30 et l'empilement de couches 40 la recouvrant sont réalisés à partir de matériaux communs ou similaires ou identiques, par exemple à base de nitrure, plus précisément à base de nitrure d'indium et gallium In.Gau,)N, ou éventuellement à partir d'un alliage de ZnXMg(1_X )0, où la valeur x peut être comprise entre 5% et 20% pour l'InGaN et entre 0 et 20% pour le ZnMgO. Une couche conductrice et semi-transparente 49 peut recouvrir la seconde couche 48 de l'empilement 40, si celle-ci est une couche dopée de type p. L'une des structures multicouches précédentes peut comporter un premier contact métallique 60 connecté au niveau ou sur la seconde couche 48 et un deuxième contact électrique 62 connecté sur la première couche 42 de l'empilement. Les deux couches connectées sont séparées par au moins une couche active 44. L'invention concerne également une technique de réalisation de l'un des dispositifs précédents. Un procédé de réalisation peut comporter une première étape de dépôt d'un matériau A, par exemple de la silice (SiO2) sur une face plane 22 d'un substrat hôte 20 (figure 12A). Ce dépôt peut être fait sous forme de couche par des moyens de type pulvérisation cathodique. L'épaisseur de la couche de matériau A peut être supérieure à quelques nanomètres ou supérieure à 50 nm ou supérieure à 100 ou supérieure à 500 nm. Une couche de résine photosensible 80, de type résine classique photolite (résine SJR 1818 de la société shippley), peut recouvrir cette première couche avant d'être partiellement insolée par une source lumineuse passant à travers un masque, pour délimiter les surfaces 16 des zones 15 (figure 12B). Les parties non insolées sont ensuite 10 attaquées chimiquement lors de leur immersion dans un premier bain permettant de graver la résine photolite (figure 12C). Par une gravure sèche de type RIE (« Reactive Ion Etchnig ») à base de d'un mélange de 15 CHF3 et 02 avec un ratio de 10 :1, les surfaces non protégées par la couche 80 sont gravées pour retirer le matériau A, partiellement ou complètement, entre les plots 31 (figure 12D). Il est possible de contrôler la profondeur de la gravure selon le temps de gravure. Le 20 retrait de matériau A peut éventuellement être inhomogène et/ou incomplet, de sorte à obtenir les profils des couches représentées en figures 6B à 6D, par exemple Ensuite, une couche d'un second matériau B 25 peut être déposée de la même façon que le matériau A. Cette couche de matériau B peut recouvrir la couche 80, de sorte à remplir au moins partiellement les cavités entre les plots 31 (figure 12E). Le matériau B peut être à base d'oxyde de titane (TiO2). 30 Les couches recouvrant la face avant 22 du substrat 20 sont ensuite polies mécaniquement et/ou chimiquement. De préférence, les conditions de polissage sont choisies pour ne pas créer de topologies additionnelles entre les matériaux A et B (figure 12F). Le polissage est réalisé pour que la surface 14 de la couche structurée 10 soit plane, afin de favoriser éventuellement le contact avec une autre couche plane. On peut remplacer l'oxyde de titane par du sulfure de zinc (ZnS) ou de l'oxyde de zinc (Zn0).

Selon une variante, le procédé précédent peut comporter une étape de dépôt d'une couche métallique 50, entre le substrat hôte 20 et la couche structurée 10, et/ou entre la couche de matériau A et la couche de matériau B. Cette couche métallique est de préférence résistante aux traitements thermiques pour faire croître, par épitaxie, une première couche 42 semi-conductrice sur la couche spécifique 30. La couche métallique peut être à base de tungstène. D'autres métaux peuvent être employés, caractérisés par une meilleure réflectivité après avoir été traités thermiquement, comme par exemple le molybdène (Mo), ou le tantale (Ta), ou le niobium (Nb), ou le chrome (Cr), ou le titane (Ti), ou le silicium (Si), ou le nitrure de titane (TiN).

L'une des couches métalliques 50 précédentes peuvent être substituées par un multicouche diélectrique, comportant les éléments suivants : alumine (A1203) et oxyde de silicium (SiO2) ; ou oxyde de titane (TiO2) et oxyde de silicium (SiO2) Les figures 12G et 12H illustrent une technique de report d'une couche spécifique 30 sur la couche structurée 10, selon une technique de transfert de couches. La technique de report peut comprendre une étape de relaxation, comme cela est décrit dans le document EP2151852A1. Cette technique de transfert de couches consiste à faire croître par épitaxie une première couche sur un support 32 pour former une substrat donneur. Alternativement, un substrat donneur massif peut être employé. Une étape d'implantation ionique permet ensuite de former une interface fragile dans le substrat donneur, ou dans le support 32 ou la couche épitaxiée 30 lorsque le substrat donneur comprend une telle couche. Celle-ci est reportée sur le support cible, ici la couche structurée 10, notamment par assemblage par adhésion moléculaire, avant d'être 15 détachée du support, au niveau de la zone de fragile (figures 12G et 12H). La couche 30 est réalisée, de préférence, à partir de nitrure de gallium et d'indium, ou de nitrure de gallium, ou de silicium (1,1,1) ou de carbure de silicium (SiC). 20 Ce procédé permet notamment d'obtenir une couche relaxée et contenant une fraction non nulle d'indium, par exemple de l'ordre de 5%, comme cela est par exemple décrit dans le document EP2151852A1. Selon une technique alternative connue de 25 transfert de couche, un substrat donneur est assemblé au support cible, et aminci par abrasion mécanique ou chimique de manière à former la couche 30. L'assemblage est préférentiellement réalisé par adhésion moléculaire. 30 De préférence, la couche spécifique 30 et les couches composant la structure multicouche 40 ont un paramètre de maille identique ou proche ou similaire, pour permettre ou favoriser la formation de la structure 40 par épitaxie. Les zones de compensation de désaccord de 5 maille entre ces couches sont donc réduites, voire nulles, dans le cas où la composition de la première couche 42 et de la couche 30 sont identiques. Des contacts électriques 60, 62, peuvent être réalisés directement ou après une étape de mise en 10 forme de la structure multicouche 40, sur deux couches dopées et séparées par une couche active 44. Lorsqu'une tension électrique est appliquée à une structure multicouche comportant une couche active 44, la couche active émet des rayons lumineux 15 dans toutes les directions. Les rayons lumineux incidents sur la couche structurée 10 sont réfléchis ou rétrodiffusés par les surfaces 16 et/ou les zones 15, selon des directions aléatoires ou privilégiées, augmentant ainsi le nombre de photons ayant un angle 20 adéquat pour sortir du dispositif. Un des avantages de l'invention est de permettre d'optimiser le choix du substrat hôte et de la couche structurée pour réfléchir plus efficacement un rayon lumineux au niveau de la couche structurée : 25 les surfaces 16 et/ou les zones 15. La couche structurée permet de s'affranchir de conditions restrictives pour le substrat hôte. En effet, la couche structurée limite fortement les phénomènes optiques entre le substrat hôte et le 30 dispositif lumineux, présent sur la couche structurée.

Il n'est donc plus nécessaire de graver le substrat hôte ou de se limiter à des matériaux réfléchissants la lumière. Le substrat hôte peut être choisi selon de nouveaux critères, comme par exemple, son efficacité à dissiper la chaleur produite au niveau du dispositif lumineux. L'invention permet aussi un report plus aisé de la couche spécifique sur la couche structurée par rapport à une couche métallique. De ce fait, on peut employer des techniques de collage moléculaire qui ne nécessitent pas de monter en température lesdites couches. Il permet également de décaler dans le temps les étapes d'épitaxie, pour former la structure 15 LED multicouches après l'étape de report, réduisant ainsi l'impact d'une étape coûteuse. De plus, selon l'invention, les couches dopées composant le dispositif lumineux peuvent ne pas être structurées. On évite ainsi de dégrader leurs 20 propriétés électriques. A l'inverse, la structuration peut être réalisée au niveau de la couche dopée de type n et non pas de type p, permettant d'optimiser la prise de contact sur la couche p et ainsi favoriser de façon 25 optimale l'injection des porteurs dans la structure multicouche.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident, comprenant un substrat hôte (20) et une couche, dite couche structurée (10), comportant : - une première face (12) en contact avec une face avant (22) du substrat hôte (20), - une seconde face (14) plane parallèle ou sensiblement parallèle à la première face (12), - un premier matériau A et un second matériau B formant dans un plan, dit plan mixte, une alternance de surfaces (16) dont au moins une des dimensions étant comprises entre 300 nm et 800 nm, le plan mixte étant compris entre la première et la seconde face de la couche structurée, - l'indice optique du premier et du second matériau étant différents, la couche structurée (10) étant recouverte par une couche, dite couche spécifique (30), cristalline et 20 semi-conductrice, d'une épaisseur inférieure à un micromètre, de préférence inférieure à 500 nm.
2. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication précédente, 25 l'écart d'indice optique entre la couche spécifique (30) et l'indice optique nB du second matériau B étant inférieur à 30%.
3. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon 30 lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, la couche spécifique (30) comportant dunitrure de gallium, ou du carbure de silicium, ou du silicium, ou du nitrure d'indium et de gallium.
4. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon 5 lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, la première face (12) et la seconde face (14) de la couche structurée (10) étant séparées par une distance comprise entre 50 nm et 500 nm. 10
5. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, l'indice optique (nA) du premier matériau A étant inférieur à l'indice optique (n,B) du second matériau B, l'indice optique (nA) étant inférieur ou 15 égal à 1,6.
6. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication précédente, le second matériau étant en contact avec la couche 20 spécifique (30).
7. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, le premier matériau A ou le second 25 matériau B, absorbant moins de 30% dudit rayon lumineux.
8. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon l'une des revendications 30 précédentes, le premier matériau A et le secondmatériau B alternant dans le plan mixte selon une ou deux dimensions.
9. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon 5 lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, les surfaces (16) formant des motifs amorphes ou structurés, les dimensions de ces surfaces (16) étant comprises entre 350 nm et 600 nm, de préférence de l'ordre de la longueur d'onde du rayon 10 lumineux incident.
10. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication précédente, plusieurs plans mixtes pouvant être en contact et 15 parallèles entre eux, de sorte à former un volume mixte dans la couche structurée (10).
11. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication 10, le volume 20 mixte comprenant la première surface (12) et/ou la seconde surface (14) de la couche structurée (10).
12. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux selon l'une des revendications précédentes, le 25 premier et/ou le second matériau étant de l'oxyde de titane, ou de l'oxyde de tantale, ou de l'oxyde de zinc, ou de la silice.
13. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon 30 lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, une couche métallique (50) ou unmulticouche diélectrique, étant présent entre le substrat hôte (20) et la couche structurée (10) et/ou entre le premier et le second matériau composant la couche structurée (10), l'épaisseur de cette couche métallique (50) et/ou de ce multicouche diélectrique étant comprise entre quelques nanomètres et quelques centaines de nanomètres.
14. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon l'une des revendications précédentes, la couche spécifique (30) étant recouverte par une première couche (42) cristalline, le paramètre de maille de ces deux couches étant proche ou identique.
15. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication 14, la première couche (42) ayant une épaisseur supérieure à 500 nm ou bien comprise entre 100 nm et 1 pm.
16. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon l'une des revendications 14 ou 15, la première couche (42) étant recouverte par une couche active (44), son épaisseur étant inférieure à 200 nm ou 150 nm ou 100 nm.
17. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication 16, la couche active (44) séparant la première couche (42) 30 cristalline et semi-conductrice dopée de type n, et uneseconde couche (48) cristalline semi-conductrice dopée de type p, l'ensemble formant une structure multicouche (40) de type LED.
18. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication 17, une couche de blocage de trous (46) étant présente entre la couche active (44) et la seconde couche (48) cristalline semiconductrice dopée de type p.
19. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication 17 ou 18, le paramètre de maille et la composition de la première couche (42) étant proches ou identiques à la couche spécifique (30).
20. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon l'une des revendications 17 à 19, les couches cristallines semi-conductrices dopées (42,48) comportant un contact électrique (60,62).
21. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon lumineux incident selon la revendication 20, une couche semi-conductrice et semi-transparente (49) séparant un contact électrique (60) et une couche cristalline dopée de type p (48).
22. Dispositif de rétrodiffusion d'un rayon incident selon l'une des revendications précédentes, le rayon incident étant émis par un dispositif en contact avec la seconde face (14) de la couche structurée (10).
23. Procédé de fabrication d'un dispositif de rétrodiffusion d'un rayon incident selon l'une des revendications précédentes, comportant les étapes suivantes : - dépôt d'une couche en un matériau A sur une face avant (22) d'un substrat hôte (20) ; - retrait d'une partie de cette couche, pour que son épaisseur ne soit pas homogène ; - recouvrement de ladite couche par un second matériau B.
24. Procédé de fabrication d'un dispositif de rétrodiffusion d'un rayon incident selon la revendication 23, comportant une étape de polissage 15 mécanique et/ou chimique de la couche comportant le matériau A et le matériau B, au niveau d'une face (14) parallèle ou sensiblement parallèle à la face avant (22) du substrat hôte (20). 20
25. Procédé de fabrication d'un dispositif de rétrodiffusion d'un rayon incident selon la revendication 23 ou 24, comportant une étape de report sur la face (14) de la couche structurée (10), d'une couche spécifique (30). 25
26. Procédé de fabrication d'un dispositif de rétrodiffusion d'un rayon incident selon la revendication précédente, l'étape de report étant réalisée par une technique comportant une étape 30 d'adhésion moléculaire