Philips Photonics和英國IQE致力可批量生產的半導體激光器

據麥姆斯咨詢報道，Philips Photonics和英國IQE的共同目標是制造可批量生產的半導體激光器，并將成本控制在與LED相當的水平。

飛利浦公司已完成垂直腔面發(fā)射激光器（以下簡稱VCSEL）生產線的項目，可用于如數據通信和照明的批量光子產品。該項目投入2300萬歐元。這個歷時3年的項目就是VIDaP，此項目得到了德國聯(lián)邦教育部和研究部門（BMBF）以及歐盟的支持。同時，VCSEL項目的參與者還有意法半導體公司和荷蘭埃因霍溫科技大學。VCSEL是專業(yè)化合物半導體（非硅）器件，由于這種器件主要是非自動化生產，因此傳統(tǒng)上為小批量生產器件。飛利浦公司和其項目合伙人日前宣稱：他們已論證了以統(tǒng)一標準生產VCSEL的方法，與其他量產半導體元器件相同。飛利浦公司宣稱：在過去的12個月中，他們在烏爾姆的激光二極管生產設施中已累計生產7億顆VCSEL。他們的目標是到2018年年初將其產能提高一倍。VCSEL正在被設計融入工業(yè)和數據通訊系統(tǒng)中，飛利浦公司也在預測未來可能出現的新應用，比如智能手機的3D圖像識別、以及自動駕駛汽車激光雷達測繪系統(tǒng)的光學傳感器。Philips Photonics的總經理Joseph Pankert寫到：“VCSEL市場需求正在迅速增加。正是基于這種需求，在過去的幾年中，我們持續(xù)在研究、開發(fā)產品和高效生產中不斷投資?！?/p>

VCSEL結構圖示（來源：Philips Photonics）VCSEL就是半導體激光二極管。它可以發(fā)射出垂直于表面的激光（如上圖中1的位置）。這種激光由厚度為幾納米的有源區(qū)組成。在有源區(qū)中，載流子被轉化為光。在有源區(qū)的上層和下層，由多層折射率不同的膜層形成諧振鏡（如上圖中4的位置）。短激光諧振腔為獲得足夠的增益，需要反射率高的反射鏡。此外，摻雜半導體的反射鏡還提供了與有源層的接觸孔（如上圖中2和3的位置）。有源區(qū)的尺寸由有源區(qū)附近氧化層的寬度決定（如上圖中6的位置）。有源區(qū)結構和垂直光發(fā)射使得在單步工藝步驟中制造激光器成為可能。然后，使用標準半導體晶圓工藝步驟來定義發(fā)射區(qū)域，并為單個激光二極管提供電氣端子。