DE102016103415A1 - Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements - Google Patents

Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements Download PDF

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement weist ein Gehäuse mit einer gasdicht abgeschlossenen Kammer auf, in der ein von Luft verschiedenes Gas angeordnet ist. In der Kammer ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Außerdem ist in der Kammer ein Gassensor angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement sowie ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements.
  • Es sind optoelektronische Bauelemente bekannt, bei deren Konstruktion und Einsatz eine Gefährdung von Personen, insbesondere eine Gefahr einer Schädigung von Haut und Augen, ausgeschlossen werden muss. Dies ist beispielsweise bei Halbleiterlasern der Laserklasse 1 der Fall. Eine bekannte Maßnahme zur Erhöhung der Augensicherheit besteht in der Verwendung von Diffusoren und diffraktiven optischen Elementen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgaben werden durch ein optoelektronisches Bauelement und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
  • Ein optoelektronisches Bauelement weist ein Gehäuse mit einer gasdicht abgeschlossenen Kammer auf, in der ein Gas angeordnet ist. In der Kammer ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Außerdem ist in der Kammer ein Gassensor angeordnet. Das optoelektronische Bauelement ist dazu vorgesehen, in einer Umgebung betrieben zu werden, die ein von dem Gas verschiedenes Umgebungsgas aufweist.
  • Der in der Kammer des Gehäuses dieses optoelektronischen Bauelements angeordnete Gassensor erlaubt eine Prüfung, ob in der Kammer noch das Gas angeordnet ist. Solange dies der Fall ist, ist die Kammer gasdicht abgeschlossen, woraus gefolgert werden kann, dass das Gehäuse des optoelektronischen Bauelements unbeschädigt ist. In diesem Fall kann das optoelektronische Bauelement gefahrlos betrieben werden. Vorteilhafterweise ermöglicht dieses optoelektronische Bauelement eine automatische Erkennung einer Beschädigung der Kammer des Gehäuses. Im Fall einer Beschädigung kann der Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements unterbunden werden, um eine mögliche Gefährdung von Personen zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Gassensor ein Sauerstoffsensor. Vorteilhafterweise erlaubt der Gassensor in diesem Fall eine Detektion von in der Gasumgebung des optoelektronischen Bauelements enthaltenem Sauerstoff, der aufgrund einer Beschädigung in die vormals gasdicht abgeschlossene Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eindringt. Hierdurch kann die Beschädigung erkannt werden, was es ermöglicht, notwendige Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen.
  • Ein weiteres optoelektronisches Bauelement weist ein Gehäuse mit einer gasdicht abgeschlossenen Kammer auf, in der ein Gas angeordnet ist. Das optoelektronische Bauelement ist dazu vorgesehen, in einer Umgebung betrieben zu werden, die ein von dem Gas verschiedenes Umgebungsgas aufweist. In der Kammer ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Außerdem ist in der Kammer eine Komponente angeordnet, die ausgebildet ist, durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren.
  • Dadurch, dass die in der Kammer angeordnete Komponente dieses optoelektronischen Bauelements durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung erfährt, kann bei diesem optoelektronischen Bauelement automatisch erkannt werden, wenn aufgrund einer Beschädigung Umgebungsgas in die vormals gasdicht abgeschlossene Kammer des Gehäuses eindringt. Im Falle einer so erkannten Beschädigung ist ein sicherer Betrieb des optoelektronischen Bauelements unter Umständen nicht mehr gewährleistet. Die automatische Erkennung der Beschädigung ermöglicht es, geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen, beispielsweise einen weiteren Betrieb des in der Kammer des optoelektronischen Bauelements angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips zu unterbinden.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die in der Kammer angeordnete Komponente, die ausgebildet ist, durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren, der optoelektronische Halbleiterchip selbst. Vorteilhafterweise weist das optoelektronische Bauelement in diesem Fall eine besonders einfache Konstruktion mit einer nur geringen Anzahl von Bauteilen auf.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements besteht die durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas verursachte Zustandsänderung in einem Verlust der Funktionsfähigkeit des in der Kammer angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips. Vorteilhafterweise wird ein unter Umständen gefährlicher weiterer Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips im Fall einer Beschädigung der vormals gasdicht abgeschlossenen Kammer des Gehäuses dieses optoelektronischen Bauelements dadurch automatisch verhindert, wodurch das optoelektronische Bauelement eine besonders hohe Sicherheit aufweist.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die in der Kammer angeordnete Komponente, die ausgebildet ist, durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren, ein elektrischer Widerstand. Die elektrisch messbare Zustandsänderung kann dabei beispielsweise eine Änderung des elektrischen Widerstandswerts sein. Vorteilhafterweise ist die elektrisch messbare Zustandsänderung dadurch einfach erfassbar. Außerdem ist die Komponente dadurch kostengünstig erhältlich.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das Umgebungsgas Luft. Das erste Gas ist dann ein von Luft verschiedenes Gas. Vorteilhafterweise eignet sich das optoelektronische Bauelement dadurch für einen Betrieb an gewöhnlicher Luft.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kammer ein optisches Element angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip ist ausgebildet, Licht zu emittieren, das sich in dem optoelektronischen Bauelement entlang eines Lichtwegs ausbreitet. Dabei ist das optische Element in dem Lichtweg angeordnet. Das optische Element kann bei diesem optoelektronischen Bauelement eine Strahlformung und/oder eine Abschwächung des durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Lichts bewirken, durch die sichergestellt ist, dass von aus dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements austretendem Licht keine Gefahr für Haut und/oder Augen von Personen ausgeht. Da das optische Element in der gasdicht abgeschlossenen Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements angeordnet ist, kann davon ausgegangen werden, dass das optische Element unbeschädigt und im Lichtweg des durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Lichts angeordnet ist, solange die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements unbeschädigt ist.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das optische Element ein Diffusor oder ein diffraktives optisches Element. Vorteilhafterweise ist das optische Element dadurch dazu geeignet, das von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte Licht so weit zu formen und/oder abzuschwächen, dass von diesem Licht keine Gefahr für Personen ausgeht.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Gas einen Stickstoffgehalt von mehr als 90% auf. In diesem Fall weist der Stickstoffgehalt des Gases einen deutlichen Unterschied zu dem Stickstoffgehalt von Luft auf, was es ermöglicht, aufgrund einer Beschädigung in die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eindringende Luft zu detektieren.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Gas einen Stickstoffgehalt von weniger als 10% auf. Vorteilhafterweise wird auch hierdurch eine Erkennung eines Eindringens von Luft in die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements ermöglicht.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Gas einen Sauerstoffgehalt von weniger als 10% auf. Dies ermöglicht eine Erkennung von mit Luft in die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eindringendem Sauerstoff.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der optoelektronische Halbleiterchip ein Laserchip. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip ein kantenemittierender Laserchip oder ein vertikal emittierender Laserchip sein. Vorteilhafterweise ist bei diesem optoelektronischen Bauelement eine Gefährdung von Personen durch von dem Laserchip emittiertes Laserlicht ausgeschlossen.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Prüfen, ob in einer Kammer eines Gehäuses des optoelektronischen Bauelements ein Gas vorliegt, das von einem in einer Umgebung des optoelektronischen Bauelements vorliegenden Umgebungsgas verschieden ist, und zum Emittieren von Licht mittels eines in der Kammer angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips, falls die Prüfung erfolgreich war.
  • Bei diesem Verfahren kann aus dem Vorliegen eines von dem Umgebungsgas verschiedenen Gases in der Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements geschlossen werden, dass die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements unbeschädigt ist. In diesem Fall ist der Betrieb des in der Kammer angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips gefahrlos möglich. Falls die Prüfung nicht erfolgreich verläuft, kann die Emission von Licht durch den optoelektronischen Halbleiterchip unterbunden werden, wodurch eine Gefährdung von Personen durch das optoelektronische Bauelement ausgeschlossen wird.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Prüfung mittels eines in der Kammer angeordneten Gassensors. Vorteilhafterweise ist dadurch eine besonders einfache Feststellung möglich, ob in der Kammer ein von dem Umgebungsgas verschiedenes Gas angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Prüfung als erfolgreich beurteilt, falls der Gassensor kein Vorliegen einer festgelegten Mindestkonzentration eines Bestandteils des Umgebungsgases detektiert. Vorteilhafterweise wird durch diese Prüfung ausgeschlossen, dass aufgrund einer Beschädigung der Kammer das Umgebungsgas in die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eingedrungen ist.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Prüfung als erfolgreich beurteilt, falls der Gassensor ein Vorliegen einer festgelegten Mindestkonzentration eines Bestandteils des Gases detektiert. Vorteilhafterweise wird durch diese Prüfung sichergestellt, dass das Gas nicht durch aufgrund einer Beschädigung eindringendes Umgebungsgas verdrängt worden ist.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Prüfung mittels einer in der Kammer angeordneten Komponente, die ausgebildet ist, durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren. Vorteilhafterweise ermöglicht auch dieses Verfahren eine einfache Erkennung einer Beschädigung der Kammer, durch die das Umgebungsgas in die Kammer des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eindringt.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
  • 1 ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer ersten Ausführungsform; und
  • 2 ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das optoelektronische Bauelement 10 ist dazu vorgesehen, elektromagnetische Strahlung abzustrahlen, beispielsweise sichtbares Licht oder Licht mit einer Wellenlänge aus dem infraroten Spektralbereich.
  • Das optoelektronische Bauelement 10 weist ein Gehäuse 100 mit einer gasdicht abgeschlossenen Kammer 110 auf. Das Gehäuse 100 weist ein Deckglas 120 auf, durch das elektromagnetische Strahlung aus der Kammer 110 des Gehäuses 100 austreten kann.
  • In der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 200 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren, beispielsweise sichtbares Licht oder Licht mit einer Wellenlänge aus dem infraroten oder aus dem ultravioletten Spektralbereich. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip oder ein Laserchip sein. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip 200 ein kantenemittierender Laserchip oder ein vertikal emittierender Laserchip sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 kann auch mehrere Leuchtdioden oder mehrere Laserdioden umfassen. Es können auch mehrere optoelektronische Halbleiterchips 200 in der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 angeordnet sein.
  • Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist dazu ausgebildet, Licht 210 zu emittieren, das sich in dem optoelektronischen Bauelement 10 entlang eines Lichtwegs 220 ausbreitet. Der Lichtweg 220 verläuft innerhalb des optoelektronischen Bauelements 10 zu dem Deckglas 120, sodass das Licht 210 durch das Deckglas 120 aus dem Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 austreten und durch das optoelektronische Bauelement 10 abgestrahlt werden kann. Entlang des Lichtwegs 220 kann das Licht 210 zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 und dem Deckglas 120 einmal oder mehrmals durch in der schematischen Darstellung der 1 nicht gezeigte optische Elemente, beispielsweise durch Spiegel oder Linsen, abgelenkt und/oder fokussiert werden.
  • In der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ein optisches Element 140 angeordnet, das dazu vorgesehen ist, das durch den optoelektronischen Halbleiterchip 200 emittierte Licht 210 so zu formen und/oder abzuschwächen, dass von dem Licht 210 keine Gefahr für Personen ausgeht, insbesondere keine Gefahr einer Schädigung von Haut oder Augen. Die Formung oder Abschwächung des Lichts 210 durch das optische Element 140 erfolgt, bevor das Licht 210 durch das Deckglas 120 aus dem Gehäuse 110 des optoelektronischen Bauelements 10 austritt.
  • Das optische Element 140 ist hierzu innerhalb der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 in dem Lichtweg 220 des Lichts 210 angeordnet. Im in 1 gezeigten Beispiel ist das optische Element 140 derart im Lichtweg 220 des Lichts 210 angeordnet, dass das Licht 210 das optische Element 140 auf dem Lichtweg 220 durchläuft. Es wäre aber auch möglich, das optische Element 140 derart im Lichtweg 220 anzuordnen, dass das Licht 210 auf dem Lichtweg 220 an dem optischen Element 140 reflektiert wird.
  • Das optische Element 140 kann beispielsweise ein optischer Diffusor oder ein diffraktives optisches Element sein.
  • In der gasdicht abgeschlossen Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ein von Luft verschiedenes Gas 130 angeordnet. Das Gas 130 kann ein im Wesentlichen reines Gas oder ein Gasgemisch sein.
  • Das Gas 130 kann beispielsweise Stickstoff mit einem Volumenanteil aufweisen, der sich von dem Volumenanteil von Stickstoff in Luft deutlich unterscheidet. In diesem Fall kann das Gas 130 beispielsweise einen Stickstoffanteil von mehr als 90 Volumenprozent oder einen Stickstoffanteil von weniger als 10 Volumenprozent aufweisen. Das Gas 130 kann auch einen Sauerstoffanteil aufweisen, der sich deutlich von dem Sauerstoffanteil in Luft unterscheidet. Beispielsweise kann das Gas 130 einen Sauerstoffanteil von weniger als 10 Volumenprozent aufweisen. Das Gas 130 kann auch im Wesentlichen frei von Stickstoff und/oder Sauerstoff sein.
  • In der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ferner ein Gassensor 300 angeordnet. Der Gassensor 300 ist dazu vorgesehen, zu prüfen, ob in der Kammer 110 noch das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt oder sich das von Luft verschiedene Gas 130 mit Luft vermischt hat oder durch Luft ersetzt wurde.
  • Hierzu kann der Gassensor 300 ausgebildet sein, zu prüfen, ob in der Kammer 110 eine festgelegte Mindestkonzentration eines Bestandteils von Luft vorliegt, der in dem von Luft verschiedenen Gas 130 nicht oder nur in einer geringeren Konzentration vorhanden ist. Die durch den Gassensor 300 vorgenommene Prüfung, ob in der Kammer 110 das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt, wird in diesem Fall als erfolgreich beurteilt, falls der Gassensor 300 kein Vorliegen der festgelegten Mindestkonzentration des Bestandteils von Luft detektiert. Der detektierte Bestandteil von Luft kann beispielsweise Sauerstoff sein. Die festgelegte Mindestkonzentration kann beispielsweise ein Anteil von 20 Volumenprozent sein. Der Gassensor 300 ist in diesem Fall als Sauerstoffsensor ausgebildet.
  • Der Gassensor 300 kann aber auch prüfen, ob in der Kammer 110 eine festgelegte Mindestkonzentration eines Bestandteils des von Luft verschiedenen Gases 130 vorliegt. Der detektierte Bestandteil des von Luft verschiedenen Gases 130 ist in diesem Fall ein Bestandteil, der in Luft nicht oder nur in geringerer Konzentration vorhanden ist. Die durch den Gassensor 300 vorgenommene Prüfung, ob in der Kammer 110 das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt, wird in diesem Fall als erfolgreich beurteilt, falls der Gassensor 300 ein Vorliegen der festgelegten Mindestkonzentration des Bestandteils des von Luft verschiedenen Gases 130 detektiert. Der detektierte Bestandteil des Gases 130 kann beispielsweise Stickstoff sein. Die festgelegte Mindestkonzentration kann beispielsweise eine Konzentration von 90% sein. Der Gassensor 300 ist in diesem Fall als Stickstoffsensor ausgebildet.
  • In dem Fall, dass in der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 noch das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt, kann davon ausgegangen werden, dass die Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 unbeschädigt ist. In diesem Fall kann auch davon ausgegangen werden, dass das in der Kammer 110 angeordnete optische Element 140 unbeschädigt und noch im Lichtweg 220 angeordnet ist. Damit ist die Sicherheit des optoelektronischen Bauelements 10 gewährleistet.
  • Ein Verfahren zum Betreiben des optoelektronischen Bauelements 10 kann daher vorsehen, vor der Inbetriebnahme des optoelektronischen Halbleiterchips 200 des optoelektronischen Bauelements 10 zu prüfen, ob in der Kammer 110 des optoelektronischen Bauelements 10 noch das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt. Nur, falls diese Prüfung erfolgreich war, wird der optoelektronische Halbleiterchip 200 des optoelektronischen Bauelements 10 anschließend derart in Betrieb genommen, dass der optoelektronische Halbleiterchip 200 das Licht 210 emittiert.
  • Falls die Prüfung, ob in der Kammer 110 noch das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt, dagegen nicht erfolgreich verläuft, besteht die Möglichkeit, dass die Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 geöffnet oder anderweitig beschädigt worden ist. In diesem Fall könnte auch das in der Kammer 110 angeordnete optische Element 140 beschädigt oder aus dem Lichtweg 220 des durch den optoelektronischen Halbleiterchip 200 emittierten Lichts 210 entfernt worden sein. Ein sicherer Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 ist dann nicht mehr möglich. Ein Verfahren zum Betreiben des optoelektronischen Bauelements 10 kann in diesem Fall vorsehen, den optoelektronischen Halbleiterchip 200 des optoelektronischen Bauelements 10 abzuschalten oder gar nicht erst in Betrieb zu nehmen.
  • 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das optoelektronische Bauelement 20 weist große Übereinstimmungen mit dem optoelektronischen Bauelement 10 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Übereinstimmende Komponenten sind in 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zwischen dem optoelektronischen Bauelement 10 und dem optoelektronischen Bauelement 20 beschrieben.
  • Das optoelektronische Bauelement 20 weist anstelle des Gassensors 300 eine in der Kammer 110 angeordnete Komponente 400 auf. Die Komponente 400 ist ausgebildet, durch einen Kontakt mit Luft eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren.
  • Damit dient bei dem optoelektronischen Bauelement 20 die Komponente 400 zur Prüfung, ob in der Kammer 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 20 noch das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt. Sobald Luft in die Kammer 110 eindringt und das Gas 130 teilweise oder vollständig ersetzt, erfährt die Komponente 400 eine elektrisch messbare Zustandsänderung, die durch das optoelektronische Bauelement 20 erkannt wird. In diesem Fall erfolgt eine Abschaltung des optoelektronischen Halbleiterchips 200 oder es wird eine Inbetriebnahme des optoelektronischen Halbleiterchips 200 verhindert.
  • Die in der Kammer 110 angeordnete Komponente 400, die bei Kontakt mit Luft eine elektrisch messbare Zustandsänderung erfährt, kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand sein. Durch einen Kontakt mit Luft kann sich in diesem Fall ein Widerstandswert der als elektrischer Widerstand ausgebildeten Komponente 400 ändern. Die Änderung des Widerstandswerts kann beispielsweise durch eine Oxidation hervorgerufen werden, die durch in der Luft vorhandenen Sauerstoff verursacht wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der in der Kammer 110 des Gehäuses 100 angeordnete optoelektronische Halbleiterchip 200 selbst ausgebildet, durch einen Kontakt mit Luft eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren. Die elektrisch messbare Zustandsänderung kann beispielsweise in einem Verlust der Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips 200 liegen. Beispielsweise kann eine Emissionsfacette des optoelektronischen Halbleiterchips 200 durch einen Kontakt mit Luft und in der Luft enthaltenem Sauerstoff eine Veränderung erfahren, durch die die Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips 200 beeinträchtigt wird oder verloren geht.
  • Bei dieser Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erfolgt die Prüfung, ob in der Kammer 110 des Gehäuses 100 noch das von Luft verschiedene Gas 130 vorliegt, somit durch den optoelektronischen Halbleiterchip 200 selbst. Durch den Verlust der Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips 200 wird sichergestellt, dass der optoelektronische Halbleiterchip 200 nur dann Licht 210 emittiert, falls diese Prüfung erfolgreich verläuft.
  • In einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ersetzt das optische Element 140 das Deckglas 120. In dieser Ausführungsform verschließt das optische Element 140 die gasdicht abgeschlossene Kammer 110 des Gehäuses 100.
  • Es ist möglich, die optoelektronischen Bauelemente 10, 20 in einer Umgebung zu betreiben, die ein anderes Umgebungsgas als Luft aufweist. Beispielsweise können die optoelektronischen Bauelemente 10, 20 in einer Umgebung betrieben werden, die reinen Stickstoff aufweist. In diesem Fall unterscheidet sich das in der Kammer 110 angeordnete Gas 130 von dem Umgebungsgas. Es ist in diesem Fall sogar möglich, dass das in der Kammer 110 angeordnete Gas 130 Luft ist.
  • Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    optoelektronisches Bauelement
    20
    optoelektronisches Bauelement
    100
    Gehäuse
    110
    Kammer
    120
    Deckglas
    130
    Gas
    140
    optisches Element
    200
    optoelektronischer Halbleiterchip
    210
    Licht
    220
    Lichtweg
    300
    Gassensor
    400
    Komponente

Claims (18)

  1. Optoelektronisches Bauelement (10) mit einem Gehäuse (100) mit einer gasdicht abgeschlossenen Kammer (110), in der ein Gas (130) angeordnet ist, wobei in der Kammer (110) ein optoelektronischer Halbleiterchip (200) angeordnet ist, wobei in der Kammer (110) ein Gassensor (300) angeordnet ist, wobei das optoelektronische Bauelement (10) dazu vorgesehen ist, in einer Umgebung betrieben zu werden, die ein von dem Gas (130) verschiedenes Umgebungsgas aufweist.
  2. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Gassensor (300) ein Sauerstoffsensor ist.
  3. Optoelektronisches Bauelement (20) mit einem Gehäuse (100) mit einer gasdicht abgeschlossenen Kammer (110), in der ein Gas (130) angeordnet ist, wobei das optoelektronische Bauelement (10) dazu vorgesehen ist, in einer Umgebung betrieben zu werden, die ein von dem Gas (130) verschiedenes Umgebungsgas aufweist, wobei in der Kammer (110) ein optoelektronischer Halbleiterchip (200) angeordnet ist, wobei eine in der Kammer (110) angeordnete Komponente (200, 400) ausgebildet ist, durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren.
  4. Optoelektronisches Bauelement (20) gemäß Anspruch 3, wobei die Komponente (200) der optoelektronische Halbleiterchip (200) ist.
  5. Optoelektronisches Bauelement (20) gemäß Anspruch 4, wobei die Zustandsänderung in einem Verlust der Funktionsfähigkeit besteht.
  6. Optoelektronisches Bauelement (20) gemäß Anspruch 3, wobei die Komponente (400) ein elektrischer Widerstand ist.
  7. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umgebungsgas Luft und erste Gas (130) ein von Luft verschiedenes Gas ist.
  8. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Kammer (110) ein optisches Element (140) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (200) ausgebildet ist, Licht (210) zu emittieren, das sich in dem optoelektronischen Bauelement (10, 20) entlang eines Lichtwegs (220) ausbreitet, wobei das optische Element (140) in dem Lichtweg (220) angeordnet ist.
  9. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß Anspruch 8, wobei das optische Element (140) ein Diffusor oder ein diffraktives optisches Element ist.
  10. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gas (130) einen Stickstoffgehalt von mehr als 90% aufweist.
  11. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gas (130) einen Stickstoffgehalt von weniger als 10% aufweist.
  12. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gas (130) einen Sauerstoffgehalt von weniger als 10% aufweist.
  13. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (200) ein Laserchip ist.
  14. Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements (10, 20) mit den folgenden Schritten: – Prüfen, ob in einer Kammer (110) eines Gehäuses (100) des optoelektronischen Bauelements (10, 20) ein Gas (130) vorliegt, das von einem in einer Umgebung des optoelektronischen Bauelements (10, 20) vorliegenden Umgebungsgas verschieden ist; – Emittieren von Licht (210) mittels eines in der Kammer (110) angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips (200), falls die Prüfung erfolgreich war.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Prüfung mittels eines in der Kammer (110) angeordneten Gassensors (300) erfolgt.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Prüfung als erfolgreich beurteilt wird, falls der Gassensor (300) kein Vorliegen einer festgelegten Mindestkonzentration eines Bestandteils des Umgebungsgases detektiert.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Prüfung als erfolgreich beurteilt wird, falls der Gassensor (300) ein Vorliegen einer festgelegten Mindestkonzentration eines Bestandteils des Gases (130) detektiert.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Prüfung mittels einer in der Kammer (110) angeordneten Komponente (200, 400) erfolgt, die ausgebildet ist, durch einen Kontakt mit dem Umgebungsgas eine elektrisch messbare Zustandsänderung zu erfahren.
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