DE102019118543B4 - Anordnung von elektronischen halbleiterbauelementen und verfahren zum betrieb einer anordnung von elektronischen halbleiterbauelementen - Google Patents

Anordnung von elektronischen halbleiterbauelementen und verfahren zum betrieb einer anordnung von elektronischen halbleiterbauelementen Download PDF

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Abstract

Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) umfassend,- einen Träger (20),- mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), ein Varaktorbauelement (11) und ein Empfangselement (30), wobei- das optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), das Varaktorbauelement (11) und das Empfangselement (30) auf dem Träger (20) angeordnet sind,- das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) und das Varaktorbauelement (11) mit dem gleichen Halbleitermaterial gebildet sind,- das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) einen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich (100) aufweist,- das Varaktorbauelement (11) zusammen mit dem Empfangselement (30) einen abstimmbaren Schwingkreis (100) ausbildet, und- der Schwingkreis (100) dazu eingerichtet ist, Energie zum Betreiben des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) aus einem elektromagnetischen Wechselfeld zu entnehmen.

Description

  • Es wird eine Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen und ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen angegeben. Die Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen bildet beispielsweise ein Beleuchtungsmodul aus, das elektromagnetische Strahlung zur Beleuchtung emittiert.
  • Die Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen kann beispielsweise in einem Automobil zur Innenraumbeleuchtung oder zur Verwendung in Textilien, beispielweise Kleidungsstücken, dienen.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen anzugeben, die drahtlos mit Energie versorgt werden kann.
  • Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen anzugeben, das einen effizienten Betrieb über variable Distanzen von einem elektromagnetischen Wechselfeld ermöglicht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung einen Träger. Der Träger ist insbesondere eine Leiterplatte (englisch: PCB). Der Träger kann eine mechanisch tragende Komponente der Anordnung sein. Insbesondere dient der Träger der mechanischen Befestigung von elektronischen Halbleiterbauelementen. Vorzugsweise ist der Träger mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet, auf das in einfacher Art und Weise ein elektrisch leitfähiges Material aufgebracht werden kann. Beispielsweise ist der Träger mit einem faserverstärkten Kunstharz gebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement. Das optoelektronische Halbleiterbauelement ist auf dem Träger angeordnet und weist einen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich auf. Bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement handelt es sich insbesondere um ein strahlungsemittierendes optoelektronisches Halbleiterbauelement, das im Betrieb elektromagnetische Strahlung, zum Beispiel Licht, emittiert.
  • Der aktive Bereich umfasst einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, bevorzugt eine Einfachquantentopfstruktur (SQW, Single Quantum Well) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, Multi Quantum Well) zur Strahlungserzeugung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung ein Varaktorbauelement, das auf dem Träger angeordnet ist. Ein Varaktorbauelement beinhaltet ein Bauteil mit einer spannungsgesteuerten Kapazität. Beispielsweise ist die Kapazität des Varaktorbauelements abhängig von einer an dem Varaktorbauelement anliegenden Gleichspannung. Vorteilhaft benötigt ein Varaktorbauelement somit keinerlei mechanisch bewegliche Teile um eine Änderung der Kapazität zu erreichen. Ein Varaktorbauelement kann durch eine in Sperrrichtung betriebene Diode realisiert werden. Vorteilhaft weist der aktive Bereich des Varaktorbauelements ein geeignetes Dotierprofil auf, um die Spanungsabhängigkeit der Kapazität zu verstärken.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung ein Empfangselement. Das Empfangselement ist bevorzugt auf dem Träger angeordnet. Beispielsweise umfasst das Empfangselement eine Induktivität. Ein elektromagnetisches Wechselfeld kann in einer Induktivität eine Spannung induzieren.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen bildet das Varaktorbauelement zusammen mit dem Empfangselement einen abstimmbaren Schwingkreis. Ein Schwingkreis umfasst eine Induktivität und eine zumindest teilweise von dem Varaktorbauelement gebildeten Kapazität, die beide in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sind. Ein Schwingkreis besitzt eine Resonanzfrequenz die von der Größe der Induktivität und der Kapazität abhängig ist. Die Resonanzfrequenz kann unter anderem durch eine Variation der Kapazität und somit mittels des Varaktorbauelements variiert werden.
  • Ein Schwingkreis mit einer variablen Resonanzfrequenz ist auf eine gewünschte Frequenz abstimmbar. Wenn ein Schwingkreis mittels induktiver Kopplung mit einem elektromagnetischen Wechselfeld gekoppelt wird, ist der Kopplungsfaktor unter anderem von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises abhängig.
  • Ein abstimmbarer Schwingkreis kann so seinen Kopplungsfaktor zu einem Wechselfeld mit einer konstanten Frequenz variieren. Ein möglichst hoher Kopplungsfaktor ergibt sich, wenn die Resonanzfrequenz des Schwingkreises der Frequenz des Wechselfeldes entspricht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen ist der Schwingkreis dazu eingerichtet, Energie zum Betreiben des optoelektronischen Halbleiterbauelements aus einem elektromagnetischen Wechselfeld zu entnehmen. Der Schwingkreis ist derart dimensioniert, dass er ausreichend viel Energie aus einem Wechselfeld entnehmen kann, um damit zumindest ein optoelektronisches Halbleiterbauelement zu betreiben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung
    • - einen Träger,
    • - mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, ein Varaktorbauelement und ein Empfangselement, wobei
    • - das optoelektronische Halbleiterbauelement (10), das Varaktorbauelement (11) und das Empfangselement (30) auf dem Träger (20) angeordnet sind,
    • - das optoelektronische Halbleiterbauelement einen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich aufweist,
    • - das Varaktorbauelement zusammen mit dem Empfangselement einen abstimmbaren Schwingkreis ausbildet, und
    • - der Schwingkreis dazu eingerichtet ist, Energie zum Betreiben des optoelektronischen Halbleiterbauelements aus einem elektromagnetischen Wechselfeld zu entnehmen.
  • Einer hier beschriebenen Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen liegen unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde: Bei einem Betrieb einer Mehrzahl von voneinander beabstandeten Anordnungen von elektronischen Halbleiterbauelementen mittels induktiver Kopplung durch ein einziges elektromagnetisches Wechselfeld können sich unterschiedliche Kopplungsfaktoren in Abhängigkeit des Abstandes von dem Ausgangspunkt des Wechselfeldes ergeben. Bedingt durch die unterschiedlichen Kopplungsfaktoren können sich beispielsweise unerwünschte Variationen in der Helligkeit der mittels der Schwingkreise betriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelemente ergeben.
  • Die hier beschriebene Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen macht unter anderem von der Idee Gebrauch, den Kopplungsfaktor von Anordnungen mit einem Wechselfeld mittels eines abstimmbaren Schwingkreises variabel zu gestalten. Durch die Variation des Kopplungsfaktors kann vorteilhaft eine gleichmäßige Leistungsentnahme aus dem elektromagnetischen Sendefeld für alle Anordnungen gewährleistet werden. Ein abstimmbarer Schwingkreis kann mit Hilfe einer einstellbaren Kapazität, die zumindest teilweise mit dem Varaktorbauelement gebildet ist, realisiert werden. Als Varaktorbauelement eignet sich beispielsweise eine in Sperrrichtung gepolte Diode. Insbesondere kann es sich dabei auch um eine in Sperrrichtung gepolte Leuchtdiode handeln. Dies ermöglicht einen einstellbaren Kopplungsfaktor einer Mehrzahl von Anordnungen von elektronischen Halbleiterbauelementen und gleichzeitig eine einfache Herstellung, da nicht zwingend eine spezielle Varaktordiode benötigt wird.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen sind das optoelektronische Halbleiterbauelement und das Varaktorbauelement auf einer ersten Seite des Trägers angeordnet, und das Empfangselement ist auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine möglichst ungehinderte Emission von elektromagnetischer Strahlung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement. Weitergehend vereinfacht die Anordnung des Empfangselements auf der zweiten Seite des Trägers die Kontaktierung des Empfangselements.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst das Empfangselement eine Spule mit mindestens einer Windung. Vorteilhaft können einzelne Windungen in einzelnen Schichten des Trägers angeordnet sein und mittels Durchkontaktierungen miteinander verbunden werden. Die Länge der Spule, die Anzahl ihrer Windungen sowie die Geometrie der Spule beeinflusst die Induktivität der Spule. Beispielsweise sind die Windungen der Spule als kreisförmige Leiterbahnen ausgeführt, die weitergehend in verschiedenen Schichten des Trägers angeordnet sein können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen sind das elektronische Halbleiterbauelement und das Varaktorbauelement mit dem gleichen Halbleitermaterial gebildet. Vorzugsweise werden die optoelektronischen Halbleiterbauelemente und das Varaktorbauelement in einem gemeinsamen Verfahrensschritt hergestellt. Dies ermöglicht vorteilhaft eine einfache und kostengünstige Herstellung eines Varaktorbauelements auf der Basis eines optoelektronischen Halbleiterbauelements. Beispielsweise sind das optoelektronische Halbleiterbauelement und das Varaktorbauelement mit einem Galliumnitrid-Halbleiterbauelement gebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen weist die Anordnung einen integrierten Schaltkreis auf, der eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation umfasst. Der integrierte Schaltkreis kann beispielsweise eine Schnittstelle für eine Bluetooth- oder ZigBee-Kommunikation beinhalten und somit drahtlos ansteuerbar sein. Der integrierte Schaltkreis kann beispielsweise ein Ein- und Ausschalten von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und/oder eine Auswahl einer gewünschten Lichtfarbe durch Mischung von unterschiedlichen optoelektronischen Halbleiterbauelementen bereitstellen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen weist die Anordnung zwischen dem Schwingkreis und dem integrierten Schaltkreis einen elektrischen Energiespeicher auf. Der elektrische Energiespeicher kann beispielsweise eine Kapazität oder einen Akkumulator aufweisen. Der Energiespeicher ermöglicht vorteilhaft einen zumindest zeitweise autarken Betrieb der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen. Eine Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen mit einem Energiespeicher kann somit auch weiterhin für eine begrenzte Zeit elektromagnetische Strahlung aussenden falls kein elektromagnetisches Wechselfeld mehr vorhanden ist. Insbesondere kann der integrierte Schaltkreis den Energiespeicher auf einer konstanten Spannung halten, indem der integrierte Schaltkreis den durch den Schwingkreis bereitgestellten Ladestrom für den Energiespeicher mittels der Auswahl des Kopplungsfaktors reguliert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen werden zumindest drei optoelektronische Halbleiterbauelemente mittels dem integrierten Schaltkreis angesteuert, wobei jedes optoelektronische Halbleiterbauelement zur Emission von elektromagnetischer Strahlung einer unterschiedlichen Wellenlänge eingerichtet ist. Insbesondere kann die Gruppe aus drei optoelektronischen Halbleiterbauelementen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eines roten, eines grünen und eines blauen Wellenlängenbereichs eingerichtet sein. Mit einer solchen Gruppe von optoelektronischen Halbleiterbauelementen kann beispielsweise eine farbige Mischstrahlung emittiert werden.
  • Es wird weiter ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen angegeben. Mit dem Verfahren kann insbesondere eine hier beschriebene Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen betrieben werden. Das heißt, sämtliche für die Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen beschriebenen Merkmale sind auch für das Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb einer Anordnung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, ein Varaktorbauelement und ein Empfangselement, wobei das optoelektronische Halbleiterbauelement einen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich aufweist und das Varaktorbauelement zusammen mit dem Empfangselement einen abstimmbaren Schwingkreis ausbildet. Mittels des Schwingkreises wird Energie aus einem elektromagnetischen Wechselfeld entnommen, mit der das optoelektronische Halbleiterbauelement betrieben wird.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen wird dem Schwingkreis eine Empfängerfrequenz zugeordnet, die mittels des Varaktorbauelement auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird. Mittels des Varaktorbauelements kann der Schwingkreis auf eine gewünschte Empfängerfrequenz abgestimmt werden. Die Empfängerfrequenz entspricht der Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Insbesondere kann die gewünschte Kapazität des Varaktorbauelements mittels einer Gleichspannung, die an dem Varaktorbauelement anliegt, eingestellt werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen umfasst die Anordnung einen integrierten Schaltkreis, der mittels einer Steuerspannung an dem Varaktorbauelement die Empfängerfrequenz steuert oder regelt. Insbesondere ist die Steuerspannung eine Gleichspannung. Der integrierte Schaltkreis gibt dabei die Steuerspannung aus, die beispielsweise direkt an dem Varaktorbauelement anliegt. Mittels der eingestellten Kapazität des Varaktorbauelements ergibt sich die Empfängerfrequenz des Schwingkreises und dadurch auch der Kopplungsfaktor des Schwingkreises an ein elektromagnetisches Wechselfeld.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen steuert oder regelt der integrierte Schaltkreis die Empfängerfrequenz in Abhängigkeit der aus dem elektromagnetischen Wechselfeld entnommenen Energie. Über die Empfängerfrequenz kann der Kopplungsfaktor des Schwingkreises mit dem Wechselfeld eingestellt werden. Der einstellbare Kopplungsfaktor ermöglicht eine einstellbare Leistungsaufnahme des Schwingkreises. Beispielsweise steuert oder regelt der integrierte Schaltkreis so die Leistungsaufnahme entsprechend einer zum Betrieb der optoelektronischen Halbleiterbauelemente benötigten Leistung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen kommuniziert der integrierte Schaltkreis über eine Modulation der Steuerspannung mit einem Sendeelement. Die Änderung der Steuerspannung resultiert in einer Variation der Kapazität des Varaktorbauelements, wodurch sich die Empfängerfrequenz des Schwingkreises ändert. Eine veränderte Empfängerfrequenz bewirkt eine veränderte Leistungsaufnahme des Schwingkreises aus dem Sendefeld. Diese Variation der Leistungsaufnahme kann an dem Sendeelement detektiert werden. Mittels diesem modulierten Signal kann der integrierte Schaltkreis mit dem Sendeelement kommunizieren. Die Kommunikation kann beispielsweise auch in umgekehrter Richtung erfolgen, indem das Sendeelement seine Frequenz moduliert.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen ergeben sich aus den folgenden, im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten, Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer hier beschriebenen Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 ein Schaltbild eines hier beschriebenen Schwingkreises, und
    • 3 ein Schaltbild einer hier beschriebenen Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer hier beschriebenen Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen 1 umfasst eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 10, die in einer gemeinsamen Ebene lateral beabstandet auf einem Träger 20 angeordnet sind. Der Träger 20 umfasst eine erste Seite 20A, auf der die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 angeordnet sind und eine der ersten Seite 20A gegenüberliegende zweite Seite 20B, auf der ein Empfangselement 30 angeordnet ist.
  • Die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 sind zur Emission von elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise von blauem Licht, eingerichtet. Insbesondere umfassen die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 unterschiedliche optoelektronische Halbleiterbauelemente, die jeweils zur Emission von elektromagnetischer Strahlung mit einer unterschiedlichen Wellenlänge eingerichtet sind. Beispielsweise kann so eine weiße Mischstrahlung oder eine Mischstrahlung mit einer weiteren gewünschten Farbe emittiert werden. Auf der ersten Seite 20A des Trägers 20 befindet sich ferner ein Varaktorbauelement 11. Weiterhin umfasst die Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen 1 ein Empfangselement 30, welches auf der zweiten Seite 20B des Trägers angeordnet ist. Das Empfangselement 30 weist mehrere Spulen 300 mit einer Windung auf und ist zur Entnahme von elektromagnetischer Energie aus einem elektromagnetischen Wechselfeld eingerichtet.
  • Das Empfangselement 30 bildet mit dem Varaktorbauelement 11 einen Schwingkreis 100 aus, der dazu dient die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 100 ist mittels der einstellbaren Kapazität des Varaktorbauelements 11 veränderbar ausgeführt.
  • Der Träger 20 ist eine Leiterplatte und trägt zur mechanischen Stabilisierung der Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen 1 bei. Die Spulen 300 sind in dem Träger 20 als einzelne kreisförmige Leiterbahnen realisiert. Der Träger 20 weist eine mehrlagige Schichtstruktur auf, die die einzelnen Windungen der Spulen 300 aufnehmen. Die Spulen 300 sind beispielsweise mittels Durchkontaktierungen an einer Stelle miteinander verbunden und können so zusammen eine einzelne Induktivität ausbilden.
  • 2 zeigt ein Schaltbild eines hier beschriebenen Schwingkreises 100. Der Schwingkreis 100 umfasst eine Induktivität L, zwei Koppelkondensator C1 und C2 und eine Kapazität C3. Die Kapazität C3 ist parallelgeschaltet zu dem Varaktorbauelement 11. Die Koppelkondensatoren C1 und C2 dienen einer Abkopplung der an das Varaktorbauelement 11 angelegten Steuerspannung U1. Das Varaktorbauelement 11 ist mittels der Widerstände R1 und R2 an einer Spannungsversorgung angelegt und kann mittels einer variablen Steuerspannung auf ein unterschiedliches Spannungspotential gehoben werden, wodurch sich die Kapazität des Varaktorbauelements 11 verändert.
  • Der so aufgebaute Schwingkreis 100 besitzt eine abstimmbare Resonanzfrequenz, die in Abhängigkeit der Kapazität des Varaktorbauelements 11 variieren kann. Vorteilhaft kann bei dieser Ausführungsform eines abstimmbaren Schwingkreises auf mechanisch bewegliche Teile, wie beispielsweise einen Trimmkondensator, verzichtet werden.
  • 3 zeigt ein Schaltbild einer hier beschriebenen Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen 1 umfasst einen Schwingkreis 100, gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Ferner umfasst die Anordnung eine Gleichrichterschaltung 90, einen Energiespeicher C4 und einen integrierten Schaltkreis 50. Die Gleichrichterschaltung 90 umfasst vier einzelne Dioden und wandelt eine aus dem Schwingkreis eintretende Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Die Gleichspannung versorgt den Energiespeicher C4 und den integrierten Schaltkreis 50 mit einer Versorgungsspannung. Der integrierte Schaltkreis betreibt drei optoelektronische Halbleiterbauelemente 10.
  • Der Energiespeicher C4 ist beispielsweise eine Kapazität oder ein Akkumulator. Der integrierte Schaltkreis 50 kann eine Steuerspannung U1 an das Varaktorbauelement 11 weitergeben und damit die Empfängerfrequenz des Schwingkreises 100 verändern. Beispielsweise gibt der integrierte Schaltkreis 50 eine Steuerspannung U1 in Abhängigkeit der von ihm zur Versorgung der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 benötigten elektrischen Leistung ab. Beispielsweise kann so der Schwingkreis 100 bei eingeschaltetem Zustand der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 einen höheren Kopplungsfaktor zu einem elektromagnetischen Wechselfeld aufweisen als bei ausgeschalteten optoelektronischen Halbleiterbauelementen 10. So kann die von dem elektromagnetischen Wechselfeldfeld bereitgestellte Energie effizient genutzt werden.
  • Die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 sind zur Emission von elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge eingerichtet. Es ist jeweils ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 10 zur Emission von elektromagnetischer Strahlung in einem roten, grünen und einem blauen Wellenlängenbereich eingerichtet. Über den integrierten Schaltkreis 50 lässt sich beispielsweise eine drahtlose Kommunikation mittels Bluetooth oder ZigBee mit einem weiteren Endgerät realisieren. Beispielsweise können so die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 ein- oder ausgeschaltet werden oder es kann eine bestimmte Mischstrahlung der Emission der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 eingestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann beispielsweise die Gleichrichterschaltung 90, die Koppelkondensatoren C1, C2 sowie das Varaktorbauelement 11 bereits in den integrierten Schaltkreis 50 integriert sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen
    10
    optoelektronisches Halbleiterbauelement
    11
    Varaktorbauelement
    20
    Träger
    20A
    erste Seite
    20B
    zweite Seite
    30
    Empfangselement
    50
    integrierter Schaltkreis
    90
    Gleichrichterschaltung
    100
    Schwingkreis
    300
    Spule
    C1
    Koppelkondensator
    C2
    Koppelkondensator
    C3
    Kapazität
    C4
    Energiespeicher
    R1
    Widerstand
    R2
    Widerstand
    U1
    Steuerspannung
    L
    Induktivität

Claims (9)

  1. Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) umfassend, - einen Träger (20), - mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), ein Varaktorbauelement (11) und ein Empfangselement (30), wobei - das optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), das Varaktorbauelement (11) und das Empfangselement (30) auf dem Träger (20) angeordnet sind, - das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) und das Varaktorbauelement (11) mit dem gleichen Halbleitermaterial gebildet sind, - das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) einen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich (100) aufweist, - das Varaktorbauelement (11) zusammen mit dem Empfangselement (30) einen abstimmbaren Schwingkreis (100) ausbildet, und - der Schwingkreis (100) dazu eingerichtet ist, Energie zum Betreiben des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) aus einem elektromagnetischen Wechselfeld zu entnehmen.
  2. Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei der - das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) und das Varaktorbauelement (11) auf einer ersten Seite (20A) des Trägers (20) angeordnet sind, und - das Empfangselement (30) auf einer der ersten Seite (20A) gegenüberliegenden zweiten Seite (20B) des Trägers (20) angeordnet ist.
  3. Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Empfangselement (30) eine Spule (300) mit mindestens einer Windung umfasst.
  4. Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, die einen integrierten Schaltkreis (50) umfasst, der eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation aufweist.
  5. Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, die zwischen dem Schwingkreis (100) und dem integrierten Schaltkreis (50) einen elektrischen Energiespeicher (C4) aufweist.
  6. Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei der zumindest drei optoelektronische Halbleiterbauelemente (10) mittels dem integrierten Schaltkreis (50) angesteuert werden, wobei jedes optoelektronische Halbleiterbauelement (10) zur Emission von elektromagnetischer Strahlung einer unterschiedlichen Wellenlänge eingerichtet ist.
  7. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) umfassend - mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), ein Varaktorbauelement (11) und ein Empfangselement (30), wobei - das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) einen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich (100) aufweist, - das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) und das Varaktorbauelement (11) mit dem gleichen Halbleitermaterial gebildet werden, - das Varaktorbauelement (11) zusammen mit dem Empfangselement (30) einen abstimmbaren Schwingkreis (100) ausbildet, - der Schwingkreis (100) Energie aus einem elektromagnetischen Wechselfeld entnimmt, mit der das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) betrieben wird, und - dem Schwingkreis (100) eine Empfängerfrequenz zugeordnet ist, die mittels des Varaktorbauelements (11) auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird.
  8. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Anordnung einen integrierten Schaltkreis (50) umfasst, der mittels einer Steuerspannung (U1) an dem Varaktorbauelement (11) die Empfängerfrequenz steuert oder regelt.
  9. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung von elektronischen Halbleiterbauelementen (1) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der integrierte Schaltkreis (50) die Empfängerfrequenz in Abhängigkeit der aus dem elektromagnetischen Wechselfeld entnommenen Energie steuert oder regelt.
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