具有改善的光提取效率的光电子器件的制作方法

本发明涉及光电子学领域。

本发明的目标更特别地在于一种光电子器件，其包含基底；尤其是半导体的光发射部件，包含在与基底形成角度的方向上的伸长型元件，尤其是微丝或纳米丝类型的；介于基底和最接近基底的伸长型元件的纵向末端之间的中间元件。

背景技术：

光电子器件适合于将电信号转换为尤其旨在进行发射的光或电磁辐射。

在生产光电子器件的光发射部件的范围内，已知的实践是使用包含半导体材料的纳米丝或微丝，所述半导体材料包含元素周期表的至少一种第III族的元素和至少一种第V族的元素。这种纳米丝被使用以参与形成旨在发射光的P-N结。

当产生待发射的光时，观察者看到从光电子器件发出的发射的光。但是，一部分发射的光被光电子器件的若干部分吸收，例如支撑光发射部件的基底，或者甚至是伸长型元件本身。

其结果是光电子器件的效率未得到优化。

在这方面，存在关于提高由光电子器件有效重建并且因而由观察者察觉到的光的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出使得能够提高光电子器件的光提取效率的解决方案。

此目的尤其通过以下的事实实现：基底对所述光是透明的，并且对所述光透明的中间元件包含至少一种过渡金属氮化物，并且具有小于或等于9nm的厚度。

优选地，基底是电绝缘的和/或中间元件被配置为参与将电荷载体注入到旨在发射所述光的伸长型元件中。

有利地，过渡金属选自：钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽或者这些元素的组合。

优选地，基底由氧化物玻璃制成，尤其由基于SiO₂的硅酸盐玻璃制成。

根据一种实施方案，该器件包含所述光的重建(restitution)区以及被布置用于使来自光发射部件的所述光的至少一部分朝向所述重建区的方向的镜子。

根据一种实施方式，该器件包含多个各自包含伸长型元件的光发射部件，并且中间元件形成与每个伸长型元件相关的共用层，或者每个伸长型元件与专用于其的采用块(plot)形式的相应中间元件相关。

本发明还涉及制造如所述的光电子器件的方法，该制造方法包括以下步骤：

-提供对所述光透明的基底，

-形成中间元件，以使得其对所述光透明并且其具有伸长型元件的生长表面，

-形成光发射部件，包括由该生长表面生长伸长型元件的步骤。

优选地，所述中间元件由过渡金属氮化物形成，形成中间元件的步骤包括由包含氮和过渡金属的气体混合物沉积所述中间元件的步骤。

有利地，形成中间元件的步骤包括：

-尤其在基底上或者在基底上所形成的导电透明氧化物层上沉积过渡金属层的步骤，所述过渡金属尤其选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta，

-过渡金属层的至少一部分的氮化步骤。

根据第一实施方案，该氮化步骤包括：

-第一氮化子步骤，至少部分地在第一温度下通过按照第一流量强制注入氮化气体来进行，

-第二氮化子步骤，至少部分地在小于或等于第一温度的第二温度下通过按照与第一流量不同或者没有不同的第二流量强制注入氮化气体来进行。

优选地，根据这种第一实施方案，注入的氮化气体是氨，并且：

-第一温度为1000℃-1050℃，尤其等于1050℃，

-第一流量为500*V/8sccm-2500*V/8sccm，尤其等于1600*V/8sccm，

-第二温度为950℃-1050℃，尤其等于1000℃，

-第二流量为500*V/8sccm-2500*V/8sccm，尤其等于500*V/8sccm

其中V是以升表示的相应氮化室的总容量。

根据第二实施方案，该氮化步骤包括：

-第一氮化子步骤，至少部分地在第一温度下通过按照第一流量强制注入氮化气体来进行，

-第二氮化子步骤，至少部分地在大于或等于第一温度的第二温度下通过按照与第一流量不同或者没有不同的第二流量强制注入氮化气体来进行。

根据这种第二实施方案，注入的氮化气体是氨，并且

-第一温度为400℃-1400℃，

-第一流量为10*V/18sccm-4000*V/18sccm，尤其等于1200*V/18sccm，

-第二温度为400℃-1400℃，

-第二流量为10*V/18sccm-4000*V/18sccm，尤其等于1200*V/18sccm

其中V是以升表示的相应氮化室的总容量。

优选地，该氮化步骤在置于50mbar-800mbar、尤其是100mbar的压力下的氮化室中进行。

有利地，伸长型元件的生长步骤在第二氮化子步骤之后进行，或者在第二氮化子步骤的过程中开始。

优选地，伸长型元件的生长步骤包括注入Ga以由其形成氮化镓的步骤，所述伸长型元件从相应生长表面延伸。

附图说明

通过以非限制性实施例的方式给出并且在附图中示出的本发明实施方案的特定模式的描述将会更加清楚其它优点和特征，在附图中：

-图1和2以剖面图的形式示出了本发明的两种不同实施方案，

-图3-6以剖面图的形式示出了使用用于增加重建的光的镜子的改善方案，

-图7示出了一种变化形式，其中透明导电氧化物层被插入到中间元件和基底之间，

-图8和9示出了光电子器件制造方法的两个步骤，

-图10-12示出了该制造方法的氮化步骤的实施方案，

-图13示出了透明度和吸收率随氮化铌层厚度变化的曲线，

-图14-16示出了用于生长一个或多个伸长型元件的掩模的使用。

具体实施方式

出于本说明书的需要，首先定义一些术语。

在本说明书中，“基本上(sensiblement)”的概念意味着正好或大约有10％的出入。

术语“光”在本说明书中应当被理解为是指电磁波或辐射。这种光与预定的波长相关。光的发射光谱范围将能够涵盖从紫外光到红外光的宽波长范围。尤其是，预定的波长为300nm-1000nm。

术语“伸长型元件”应当被理解是指一种三维元件，该三维元件的伸长使得其限定两个相对纵向末端之间的纵向尺寸，以及根据与基本上垂直于所述伸长型元件的伸长方向的切割平面相关的剖面所限定的侧向尺寸。

根据一种特定的实施方案，伸长型元件是“纳米丝”或“微丝”。

在本说明书的下文中，术语“丝”的每次出现均可无差别地用术语“伸长型元件”替换。

术语“微丝(microfil)”或“纳米丝(nanofil)”是指伸长形式的三维结构，在其优选方向上延伸至少一个被称作侧向尺寸的尺寸，其为5nm-10μm，优选50nm-2.5μm。纵向尺寸就其本身来说与最大侧向尺寸相比至少等于或大于1倍，优选至少5倍并且甚至更优选至少10倍。在一些实施模式中，侧向尺寸可小于或等于大约10μm，优选100nm-5μm，更优选100nm-500nm并且甚至更优选100nm-300nm。在一些实施模式中，每个微丝或纳米丝的高度(也即纵向尺寸)可大于或等于500nm，优选为1μm-50μm。

表述“对光透明”应当被理解为是指，当全部或部分的光在特定元件(在以下的实施例中为丝或者基底)中穿过或者移动时，至少50％并且优选至少70％未被所述特定元件吸收并且可被重建。在光学上，材料的透射比(transmittance)是通过其的光通量的份额。它也被称作透射因子(facteur de transmission)或者透明度(transparence)。

如图1和2所示，光电子器件1包含基底2和光发射部件3，所述光发射部件3包含在与基底2形成角度的方向上的丝4。

表述“与基底2形成角度的方向”应当被理解为是指这个角度是非零的。换言之，丝4的伸长使得所述丝4在第一和第二相对纵向末端之间延伸，所述第一纵向末端比第二纵向末端更接近基底2。

尤其是，丝4在与基底2相联系的参考系中是基本上垂直的。当谈及“与基底2相联系的参考系”时，应当理解为是指基底的平面P1是所谓“水平”的平面，而无论光电子器件在地球参考系中的位置如何。换言之，丝4与基底2的平面P1是基本上垂直的。

该器件还包含介于基底2与最接近基底2的丝4的纵向末端4a之间的中间元件5。基底2对所述光是透明的。对所述光透明的中间元件5包含至少一种过渡金属氮化物，并且具有小于或等于9nm的厚度，并且优选小于或等于7nm。这个厚度更特别地为3nm-5nm，包括端值在内。

以可应用于所有的所述实施方案的一般方式，中间元件5可具有大于或等于3nm的厚度。

中间元件5的厚度按照基本上垂直于基底2的平面的方向给出。典型地，基底2包含工作面，在该工作面上优选直接接触中间元件5，或者插入具有特定功能的材料。该厚度在这种情况下是按照垂直于工作面的矢量方向。

如上所述的中间元件5的厚度赋予了其对所述光的透明度。

优选地，中间元件5与丝4直接接触。其结果是在光电子器件操作过程中在丝4中传播的光的一部分可在其与所述丝4的界面处通过中间元件5。

为了是透明的，基底2优选以掺杂的GaN、掺杂的ZnO(如果寻求其还具有导电性能的话)制成，或者在电绝缘基底2的情况下，它可以由以下物质制成：氧化物玻璃、合成石英、Al₂O₃、AlN、BN、金刚石(这些材料中的后五种是结晶固体)…。

术语“氧化物玻璃”应当被理解为是指基于SiO₂的玻璃(硅酸盐玻璃)或者基于B₂O₃的玻璃(硼酸盐玻璃)或者基于P₂O₅的玻璃(磷酸盐玻璃)或者组合了这些基于不同氧化物的玻璃。这些材料是非结晶固体。

因此，赋予基底2和中间元件5的透明度使得能够避免这些“零件”吸收光，因而提高了可通过光电子器件向观察者重建的光量。

此外，中间元件5还优选是导电性的。在这方面，中间元件5被配置为参与将电荷载体(电子或空穴)向旨在发射所述光的丝4的注入。

由上述内容可以理解，基底2可以是电绝缘的或者导电的，并且在后一种情况下，它可经由中间元件5参与电荷载体向丝4的注入。

本发明当然并不限于单个光发射部件3。在本说明书中关于光发射部件3所述的所有内容也可应用于多个光发射部件3。在这方面，如图1和2所示，光电子器件1可包含多个光发射部件3，每个光发射部件3包含丝4。在图1的实施方案的范围内，中间元件5形成了与每个丝4相关的共用层。换言之，所有光发射部件3的丝4从同一中间元件5延伸，该中间元件5采用覆盖全部或部分的基底2的面的层的形式(在图1的实施例中，所有的丝4与同一中间元件直接接触–尤其是物理和电接触)。

另外可选地，丝4中的每一个与专用于其的采取块形式的相应中间元件5相关(图2)。换言之，光电子器件包含多个中间元件5，并且每个中间元件5形成从其延伸相应光发射部件3的单一丝4的块。图2的实施方案通常需要多个技术步骤，但其结果是，较少(氮化的)过渡金属的使用限制了尤其在两个光发射部件3之间发射的光的总吸收。

除了如上所述的中间元件5的特征之外，过渡金属氮化物还有利地使得能够在制造光电子器件时促进丝4的生长。其结果是中间元件5的存在同时允许相对于基底2的基本上垂直的生长以及具有高密度的生长。这一点将在下文中详述。

优选地，过渡金属选自：钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽或者这些元素的组合。它们的氮化物使得能够在中间元件5所考虑的厚度中具有高透明度和低固有电阻率，从而允许电流(电荷载体)通过由最接近基底2的丝4的纵向末端4a所形成的丝4的基部(base)注入。

氮化铌是特别有利的，因为它具有58μΩ.cm的电阻率。它因而是优异的电导体。

光发射部件3优选是包含P-N结的电致发光二极管(LED)。在这方面，丝4可构成结(它则包含第一N掺杂区段和与第一区段连续布置的第二P掺杂区段)。更特别地，丝的下部(对中间层近端的)是n掺杂的，然后p掺杂的材料的壳然后沉积在丝的上部(对中间层远端的)。因而，第一种类型的电荷载体可通过中间元件5经由最接近基底2的所述丝4的纵向末端4a注入到丝4中，并且第二种类型的电荷载体可被注入到该发射部件的位于与基底2一定距离处的区域中。这些第一种类型和第二种类型的电荷载体的再组合则产生构成所述发射的光的光子。根据在图1-4和6中可见的执行模式，丝4在第一种类型的掺杂的半导体材料中形成并且光电子器件包含额外的半导体元件8(优选形成如上所述的壳)，其具有与第一种类型相对的第二种类型的掺杂，以形成P-N结(因而将理解的是，第一和第二种类型的掺杂在P掺杂和N掺杂之间选择)。优选地，额外的元件8形成围绕丝4的壳或套。为了提高光发射部件3的效率，量子阱被优选插入丝4和额外的元件8之间(在图中未示出)。

P-N结可以是同质结或异质结。

换言之，可理解的是，通常，光发射部件3包含具有第一种类型的掺杂(P或N)的第一部分和具有与第一种类型相对的第二种类型的掺杂(N或P)的第二部分，所述丝4形成光发射部件3的第一部分的全部或者部分。光发射部件3的第一和第二部分的结合形成P-N结。

由于如上所述的中间元件5和基底2的使用，如上已揭示出，由光电子器件本身吸收的光子得到了限制。由于这种吸收得到限制，因此保持了光电子器件之外的光的重建的最大化，尤其是在观察者的方向上。在这方面，光电子器件优选包含一个或多个镜子。换言之，光电子器件包含重建区7以及被布置用于使来自该一个或多个光发射部件3的光的至少一部分(F1)朝向重建区7的方向的镜子6(图3-6)。实际上，在此要理解的是，光发射部件3产生所述光并且将其多向发射。在这方面，将寻求回收其移动导向与重建区7相反的方向的所述光的光子，并且将它们有意地引导向所述重建区7。

根据图3-5所示的使用镜子的第一实施模式，光发射部件3尤其全部地或者部分地插入到镜子6和基底2之间。从光发射部件3开始的箭头示意性地表示发射的光的光子的路径。在此要理解的是，重建区7是对基底2的近端并且光由透明基底2提取/重建。更特别地，重建区7置于基底2的面上或者由基底2的面构成，基底2的所述面与面向或者接触中间元件5的面相对。

根据图3所示的使用镜子的第一实施模式的第一变化形式，镜子6被保持在与光发射部件3一定距离处，尤其是通过插入透明绝缘材料9例如SiO₂或SiN来实现。镜子6可由银或铝制成，或者另外可选地是Bragg镜子，其包含交替的电绝缘层如SiN或SiO₂，以确保在由该一个或多个发射部件所发射的光的波长范围中的足够反射率。在这种第一变化形式中，尽管未被示出，电荷载体的注入有利地在最接近基底2的所述丝4的纵向末端的相对端或者在丝的侧边上进行，这种注入可通过例如TCO类型的导电透明材料层来实施。

根据使用镜子的第一实施模式的第二变化形式，镜子6可以是金属的(例如银制的)，并且在这种情况下它可有利地与光发射部件3电接触(图4)，以允许旨在参于发射的光的产生的电荷载体的注入。与使用镜子的第一实施模式的第一变化形式的导电透明材料TCO的使用相比，用于注入电荷载体的镜子6的使用使得能够提高光电子器件的内部量子效率。

根据如图5所示的使用镜子的第一实施模式的第三变化形式，镜子6接触与基底2一定距离处的发射光的发射部件3，并且置于镜子6和基底2之间的第二种类型掺杂的光发射部件3(在此是丝4)的一部分的侧边由导电透明材料(优选TCO)制成的电荷载体注入层10覆盖。在这种情况下，中间元件5允许注入电荷载体到包含最接近基底2的丝4的纵向末端4a并且与第二种类型相对的第一种类型掺杂的发射部件3的一部分中。在此，如在第二变化形式中，镜子6也可参入电荷载体的注入。这种构造具有的优点是兼具了在掺杂的材料(尤其是P掺杂)上的良好电接触以及通过其可逸出光子的表面。在图5中，已经用于丝4的生长的掩模11有利地用于避免层10和中间元件5之间的短路。这个掩模11因而优选是电绝缘的。

在第一实施模式的前两种变化形式的范围内(图3和4)，标号11也表示已经用于丝4的生长的掩模。

根据图6所示的使用镜子的第二实施方式，镜子6被置于与面向或者接触中间元件5的所述基底2的面相对的基底2的面处。在这种情况下，发射部件3在操作时发射光以使得至少一部分向着重建区7发射(箭头F1)并且另一部分向着基底2的方向发射。所述另一部分则相继通过中间元件5、基底2，然后在镜子6上被反射以向重建区7返回。光的路径示意性地由从发射部件3开始的箭头表示。在此再次地，镜子6可以是铝制的或者通过如上所述的Bragg镜子形成。

丝4可包含半导体材料或者由半导体材料构成，所述半导体材料包含元素周期表中的至少一种第III族的元素和至少一种第V族的元素(优选地，第III族元素的氮化物)。

有利地，该一个或多个丝4由氮化镓制成。氮化镓是用于形成光电子器件的良好候选者。

根据可应用于以上所述的所有实施方案(但当基底为电绝缘时更加有效)并且在图7中所示的改善方案，寻求提高中间元件5(优选每个中间元件)的电导率。在这方面，光电子器件可包含透明且导电材料如TCO(“Transparent Conductive Oxide(透明导电氧化物)”)制成的导电层12。这种导电层12被插入基底2和中间元件5之间。当光电子器件包含多个发射部件3并且每个发射部件与不同的中间元件5相关联时，这个导电层12还提供的优点是互助化(mutualiser)电荷载体经由相应的中间元件5向光发射部件3的所有丝4的注入。

导电层12可具有的厚度(根据在其上形成该层的基底的面的法线)在1nm至1000nm之间变化，并且优选等于50nm。在50nm的这种确切的情况下，最接近基底2的丝4的该一个或多个纵向末端的电连接将以小于5％的结构光吸收来确保，在此称作通过优选由TCO制成的导电层所引入的光吸收。

本发明还涉及用于制造如上所述的器件的方法。

该用于制造光电子器件的方法包括以下步骤：

-提供对所述光透明的基底2(图8)，

-形成厚度小于或等于9nm、优选小于或等于7nm并且尤其是包含端值在内的3nm-5nm的中间元件5，以使得它对所述光透明并且使得它具有丝4的生长表面5a，

-形成光发射部件3，包括由生长表面5a生长丝4的步骤(图9)。

要理解的是，中间元件5因而起到允许丝4生长的萌发(germination)/成核元件的作用。除了在成品光电子器件的范围内的中间元件5的性能之外，已发现在尤其由氧化物玻璃(尤其是基于SiO₂的硅酸盐玻璃)制成的透明基底的情况下，在所述基底2上直接形成的这个小于9nm的厚度使得能够获得具有令人满意的垂直性的丝4。在本发明的范围内，已证明沉积在基底2上的中间元件5的厚度增加越多，丝4越无序地且以不适合于形成光发射部件3的丝4的官能化的方式形成。此外，如所述的中间元件5具有适合于所述丝的生长的晶体结构。

这种现象在该制造方法使用以下参数时得到了非常特别地加强：基底2由氧化物玻璃(尤其是基于SiO₂的硅酸盐玻璃)制成，中间元件5由在基底2上直接形成/沉积的铌或铪或锆的氮化物形成。此外，由铌形成的过渡金属是优选的，因为已经观察到，铌允许在光电子器件的操作过程中更好地释放电荷。

上面已经描述了形成对于尤其由这个层延伸的多个丝4共用的层或者与单个丝4相关的块的中间元件5的可能性。

中间元件5可由任意类型的沉积技术来生产。此外，由于所用的过渡金属，它具有的优点是与迄今非常广泛地用作成核层的AlN基成核层相比具有更小的间隙。

根据第一实施模式，中间元件5由包含氮和过渡金属的气体混合物气相沉积，所述过渡金属选自钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽或者这些元素的组合。尤其是，中间元件5的沉积在环境温度至400℃的温度下进行。旨在用于丝4的生长的表面因而在此沉积之后直接获得。换言之，当中间元件5由过渡金属氮化物形成时，形成中间元件5的步骤优选包括由包含氮和过渡金属的气体混合物沉积所述中间元件5的步骤。

根据第二实施模式，中间元件5由以下步骤形成：尤其在基底2上或者在基底2上所形成的导电透明氧化物层上沉积过渡金属层，所述过过渡金属选自钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪或钽；并且氮化所沉积的过渡金属层的至少一部分以形成具有旨在用于生长丝4的表面5a的过渡金属氮化物制成的中间元件5。优选地，过渡金属层的沉积在环境温度至400℃的温度下进行。过渡金属层的沉积可通过PVD(物理气相沉积)由金属靶形成，例如通过该靶的直流溅射(例如，通过该靶的电流I可以是在99.95纯度的铌靶上的400mA，持续45s以沉积大约9nm的Nb，持续18s以沉积5nm的Nb以及9s以沉积3nm的Nb)。在这个过渡金属沉积步骤的过程中，基底2可被保持在环境温度。

以可应用于本说明书的通常方式，“环境温度”应当被理解为是指优选20℃-50℃的温度。

在过渡金属沉积过程中PVD室中的压力可以是3.10^-3mbar至6.10^-3mbar。

在各种试验之后，已经可能观察到，该一个或多个丝的生长能够通过在两个步骤中形成的这种中间元件5得到促进，因而可理解的是，这种第二实施模式是优选的。

根据尤其在图10中所示的第二实施模式的第一特定实施方式，该氮化步骤可包括第一氮化子步骤En1，其至少部分地在第一温度下通过按照第一流量强制注入氮化气体来进行；以及第二氮化子步骤En2，其至少部分地在小于或等于第一温度的第二温度下通过按照与第一流量不同(或者没有不同，也就是说第一流量可以与第二流量相同)的第二流量强制注入氮化气体来进行。这使得能够优化中间元件5的晶体取向。不言而喻，这两个氮化子步骤在一个接着另一个来进行，包括或不包括其中停止气体注入的阶段。尤其是，第一子步骤En1使得能够进行快速氮化并且第二子步骤En2使得能够进行将过渡金属氮化物相稳定化的退火。在这两个子步骤En1和En2之后，氮化的过渡金属层是化学和热稳定的。

所注入的气体可以是氨(NH₃)和/或分子氮(N₂)。NH₃是优选的，因为它使得能够更为快速地氮化过渡金属层。实际上，在NH₃的形式下，其氮化能力大于N₂的情况。

根据第二实施模式的第一特定实施方式的特定实施例，所注入的氮化气体是氨，第一温度为1000℃-1050℃，尤其等于1050℃，第一流量为500sccm-2500sccm(sccm是流量单位“标准立方厘米/分钟(standard cubic centimeters per minute)”)，尤其等于1600sccm，第二温度为950℃-1050℃，尤其等于1000℃，第二流量为500sccm-2500sccm，尤其等于500sccm。

以上提及的注量对应于所用氮化室的体积容量，即在所提及的实施例中的8升的气体(例如N₂+NH₃)总体积。对于具有不同体积的室来说，流量将需要进行调适(例如：对于18升的室来说，第一流量将应当尤其等于4000sccm并且第二流量尤其等于1200sccm)。换言之，第一流量为500*V/8sccm-2500*V/8sccm，尤其等于1600*V/8sccm，并且第二流量为500*V/8sccm-2500*V/8sccm，尤其等于500*V/8sccm。V是相应氮化室的以升表示的总容量。

在本说明书中，表述“相应氮化室”应当被理解为是指在其中进行过渡金属层的氮化的室。

图10通过表示在氮化室(在该实施例中具有8升的体积)中温度随时间的变化来详细示出氮化步骤。在第一时间T1中，氮化室中的温度逐渐上升，例如以2℃/s，直至达到1050℃的水平。当温度达到200℃时，则开始以上所针对的在NH₃下的第一氮化子步骤En1。在这个第一子步骤的过程中，NH₃的流量保持恒定在1600sccm。在第二时间T2中，与第一子步骤的至少一部分相伴地，温度被保持在1050℃，持续时间为5分钟至15分钟(在该实施例中为5分钟)。在第三时间T3中，继续第一子步骤En1，而温度在60s内从1050℃下降到1000℃。在第四时间T4中，氮化室中的温度被保持在1000℃，持续时间为5分钟至15分钟(在该实施例中为10分钟)，并且开始第二子步骤En2。在第五时间T5中，停止热量向氮化室中的供应，以使得氮化室中的温度再下降，直至回到环境温度。T5的持续时间可对应于氮化室的惯性。在第五时间T5的过程中，第二氮化子步骤可继续预定的时间。第五时间T5可对应于该室的加热的停止，之后是其温度的下降，或者可同等地对应于该一个或多个丝的生长步骤(如果用于氮化的室也是专用于合成该一个或多个丝的MOCVD(金属有机化学气相沉积)的话)。

根据如图11和12所示的第二特定实施方式，该氮化步骤包括第一氮化子步骤En1，其至少部分地在第一温度下通过按照第一流量强制注入氮化气体来进行；第二氮化子步骤En2，其至少部分地在大于或等于第一温度的第二温度下通过按照与第一流量不同或者没有不同(也就是说，第一流量可等于第二流量)的第二流量强制注入氮化气体来进行。

尤其是，在该实施模式的这种第二实施方式中，注入的气体是氨并且第一温度为400℃-1400℃，第一流量为10*V/18sccm-4000*V/18sccm，尤其等于1200*V/18sccm，第二温度为400℃-1400℃，第二流量是10*V/18sccm-4000*V/18sccm，尤其等于1200*V/18sccm，其中V是相应氮化室的以升计的总容量。

在图11中，温度Temp1为400℃-1050℃(或者1400℃)，尤其是500℃-800℃，并且优选等于600℃。

第一子步骤En1出于清楚起见被再分为两个步骤：步骤1和步骤2。

在图11的步骤1中，观察到升温到Temp1(也即第一温度)。运载气体是N₂、N₂+H₂或者H₂，优选N₂。注入的氮化气体可以是氨(NH₃)并且该注入可在Tamb(代表环境温度)和Temp1之间的温度开始；尤其从200℃开始。从Tamb到Temp1的升温坡度大于1℃/分钟，并且尤其等于1℃/秒。在此步骤1的过程中，氨的流量可以是10xV/18sccm-4000xV/18sccm，尤其等于1200xV/18sccm(其中V是以升表示的该室的体积)。通常，氨与氮的流量比率(NH₃/N₂)可以是0.0005％-100％，优选0.0055％-22％，尤其等于6.6％。

在图11的步骤2中，在Temp1进行退火。运载气体是N₂、N₂+H₂或者H₂，优选N₂。所注入的氮化气体可以是氨(NH₃)。氨的流量可以是10xV/18sccm-4000xV/18sccm，尤其等于1200xV/18sccm(其中V是以升表示的该室的体积)。通常，氨与氮的流量比率(NH₃/N₂)可以是0.0005％-100％，优选0.0055％-22％，尤其等于6.6％。优选地，在NH₃中的退火时间大于1秒，尤其是5分钟至30分钟。

第二子步骤En2出于清楚的原因被再分为三个步骤：步骤3、步骤4和步骤5。优选地，第二温度Temp2为400℃-1050℃(或者1400℃)，尤其是500℃-1000℃，优选等于800℃。在步骤3中(如果Temp1≠Temp2，否则直接转换到步骤4)，温度上升到Temp2。运载气体是N₂、N₂+H₂或者H₂，优选N₂。所注入的氮化气体可以是氨(NH₃)。从Temp1到Temp2的升温坡度大于1℃/分钟，并且尤其等于1℃/秒。氨的流量可以是10xV/18sccm-4000xV/18sccm，尤其等于1200xV/18sccm(其中V是以升表示的该室的体积)。通常，氨与氮的流量比率(NH₃/N₂)可以是0.0005％-100％，优选0.0055％-22％，尤其等于6.6％。

在步骤4中，在Temp2下进行退火。运载气体是N₂、N₂+H₂或者H₂，优选N₂。所注入的氮化气体可以是氨(NH₃)。氨的流量可以是10xV/18sccm-4000xV/18sccm，尤其等于1200xV/18sccm(其中V是以升表示的该室的体积)。通常，氨与氮的流量比率(NH₃/N₂)可以是0.0005％-100％，优选0.0055％-22％，尤其等于6.6％。在NH₃中的退火时间大于1秒，尤其是1-30分钟。

在步骤5中，进行温度的再下降。运载气体是N₂、N₂+H₂或者H₂，优选N₂。所注入的氮化气体可以是氨(NH₃)。从Temp2到Tamb的降温坡度大于1℃/分钟，并且尤其是等于1℃/秒。氨的流量可以是10xV/18sccm-4000xV/18sccm，尤其等于1200xV/18sccm(其中V是以升表示的该室的体积)。通常，氨与氮的流量比率(NH₃/N₂)可以是0.0005％-100％，优选0.0055％-22％，尤其等于6.6％。

根据在图12中所示的非常特定的实施例，当在合适的氮化室((在此在该实施例中具有18升的体积)，在其中放置基底，在该基底上形成过渡金属层(以实心板的形式或者以岛/块的形式))中进行以下的相继步骤时，在基底、尤其是氧化物玻璃(尤其是基于SiO₂的硅酸盐玻璃)基底上沉积的过渡金属(尤其是铌)的氮化是理想的：

-在100mbar的氮化室压力下，在20000sccm氮N2流量下，第一升温到200℃，

-在100mbar的氮化室压力下，在具有1400sccm的NH3流量和18600sccm的N2流量的氮和氨的气体混合物流中以1.25℃/s与第一升温连续地进行第二升温到630℃，

-在100mbar的氮化室压力下，在具有1400sccm的NH3流量和18600sccm的N2流量的氮和氨的气体混合物流中保持630℃的温度900s，

-在100mbar的氮化室压力下，在具有20000sccm的N2流量的气体流中第三升温到830℃，

-在100mbar的氮化压力下，在具有20000sccm的N2流量的气体流中保持830℃的温度210s，

-在400mbar的氮化室压力下，在具有4000sccm的NH3流量和16000sccm的N2流量的氮和氨的气体混合物流中保持830℃的温度185s。

最后，优选地，在400mbar的氮化室压力下，在具有20000sccm的N2流量的气体流中进行降温步骤。

有利地，丝的生长在降温步骤之前进行。该丝则可由通过MOCVD形成的GaN制成。

根据图12的方法，获得非常令人满意的结果，尤其是对于铌作为过渡金属来说。图13表示对于根据图12的特定实施例的实施方式以氮化铌制成的中间元件5来说透射率和吸收率随中间元件5的厚度的变化的测量结果。因而可以看出，在低于9nm时，对于在450nm下的波长的光来说大于50％的透射率是非常轻易获得的。尤其是，此图13使得能够强调的事实是：对于3nm厚度的中间元件5来说，透明度是88％并且对于5nm厚度的中间元件来说，透明度是71％。

与图10相关的步骤优选在过渡金属是Ta(在这种情况下，在氮化步骤中第一温度优选大于第二温度)时实施。这是因为，对于这种材料来说，与图11的实施方式相比，在所获得的丝的品质方面获得显著的改善(垂直性，形状的均匀性)。相反，并且由于相同的原因，当寻求氮化以下类型的金属：Zr、Hf、Nb(在这方面，在氮化步骤中第一温度优选小于第二温度)时，图11的实施方式非常特别地适用。

在以上的不同实施方案中，氮化步骤有利地在置于50mbar-800mbar、尤其是100mbar的压力的氮化室中进行。

此外，该一个或多个丝的生长步骤可以在第二氮化子步骤En2之后进行，或者在第二氮化子步骤En2的过程中开始。

根据一种改善方案，寻求将丝4的生长区定位在给定的点。在这方面，如图14所示，形成光发射部件的步骤包括形成掩模11的步骤，所述掩模11界定出旨在用于丝生长的中间元件5的至少一个特定表面5a。

在希望同时生长多个丝的情况下，可使用采用对于所有丝来说共用的连续层的形式的中间元件5，这通过在所述共用连续层上形成掩模11来进行，以使得它具有多个开口，每个开口界定出用于相应丝的与所述共用连续层的表面的一部分相对应的生长表面5a(图14)。

另外可选地，在其中每个丝与块形式的中间元件5相关的实施方案中，该方法可包括形成多个块的步骤，每个块形成中间元件5(图15)，例如通过蚀刻初始层以界定出每个块来进行。然后可形成掩模11以在每个块5处界定出用于相应丝的生长表面5a(图16)。

掩模可由SiN或SiO₂形成。

丝4的生长步骤有利地包括注入Ga的步骤，以由其形成氮化镓，所述丝4从相应的生长表面5a延伸。

由如上所述的所有内容可知，如所述的中间元件5的使用使得能够同时

-具有与形成丝的半导体材料的结构相容的晶体结构，以促进其合适的生长，

-确保对发射的光的透明度，这使得能够提高所重建的光子的量，

-确保适合于将电荷载体注入到丝中的电导率。

以可应用于以上所述所有内容的通常方式，基底将优选使得其包括允许在大约1000℃下进行的纳米丝或微丝外延生长的热稳定性。