2022年飞利浦和IQE将激光器带入寻常百姓家

2017-10-06 01:00

据麦姆斯咨询报道，Philips Photonics和英国IQE的共同目标是制造可批量生产的半导体激光器，并将成本控制在与LED相当的水平。

飞利浦公司已完成垂直腔面发射激光器（以下简称VCSEL）生产线的项目，可用于如数据通信和照明的批量光子产品。该项目投入2300万欧元。

这个历时3年的项目就是VIDaP，此项目得到了德国联邦教育部和研究部门（BMBF）以及欧盟的支持。

同时，VCSEL项目的参与者还有意法半导体公司和荷兰埃因霍温科技大学。

VCSEL是专业化合物半导体（非硅）器件，由于这种器件主要是非自动化生产，因此传统上为小批量生产器件。

飞利浦公司和其项目合伙人日前宣称：他们已论证了以统一标准生产VCSEL的方法，与其他量产半导体元器件相同。

飞利浦公司宣称：在过去的12个月中，他们在乌尔姆的激光二极管生产设施中已累计生产7亿颗VCSEL。他们的目标是到2018年年初将其产能提高一倍。

VCSEL正在被设计融入工业和数据通讯系统中，飞利浦公司也在预测未来可能出现的新应用，比如智能手机的3D图像识别、以及自动驾驶汽车激光雷达测绘系统的光学传感器。

Philips Photonics的总经理Joseph Pankert写到：“VCSEL市场需求正在迅速增加。正是基于这种需求，在过去的几年中，我们持续在研究、开发产品和高效生产中不断投资。”

2022年飞利浦和IQE将激光器带入寻常百姓家

VCSEL结构图示（来源：Philips Photonics）

VCSEL就是半导体激光二极管。它可以发射出垂直于表面的激光（如上图中1的位置）。这种激光由厚度为几纳米的有源区组成。在有源区中，载流子被转化为光。

在有源区的上层和下层，由多层折射率不同的膜层形成谐振镜（如上图中4的位置）。短激光谐振腔为获得足够的增益，需要反射率高的反射镜。此外，掺杂半导体的反射镜还提供了与有源层的接触孔（如上图中2和3的位置）。有源区的尺寸由有源区附近氧化层的宽度决定（如上图中6的位置）。

有源区结构和垂直光发射使得在单步工艺步骤中制造激光器成为可能。然后，使用标准半导体晶圆工艺步骤来定义发射区域，并为单个激光二极管提供电气端子。

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