瑞波光電胡海：大功率激光芯片破局者

近日，光博會有幸對瑞波光電總經(jīng)理胡海博士進行采訪。胡博士具備優(yōu)秀的職業(yè)素養(yǎng)及專業(yè)技能，他為我們分享了他豐富的行業(yè)經(jīng)驗，并預測了未來激光行業(yè)的發(fā)展趨勢。Q1： 請您分享下您回國創(chuàng)業(yè)的初衷與契機？

胡海博士：2012年，中國激光產(chǎn)業(yè)到了井噴式爆發(fā)的前夜，新興應用層出不窮。工業(yè)、能源、運輸、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療設備、通訊和微電子等強勁增長行業(yè)是工業(yè)激光器技術的重要應用領域。隨著應用和市場的快速發(fā)展，中國市場對激光產(chǎn)業(yè)上游芯片產(chǎn)品的需求量劇增，然而國內(nèi)開發(fā)的激光芯片產(chǎn)品不能滿足國內(nèi)市場需求，大部分高功率及光通信用芯片幾乎完全依賴進口。一方面由于大功率激光芯片門檻極高，芯片關鍵生產(chǎn)技術掌握在國外部分企業(yè)手中，國內(nèi)生產(chǎn)技術與國際相比存在一定差距；另一方面，芯片配套的人才、設備也很匱乏。當時國內(nèi)經(jīng)過數(shù)十年的研究仍然無法實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，這對國家的安全和制造業(yè)造成很大的困擾和制約。

在此大背景下，當時萌生了回國創(chuàng)業(yè)的想法，正好遇到深圳啟動“孔雀計劃”，我們作為深圳第一批孔雀計劃創(chuàng)新團隊引入國內(nèi)?！爸袊鳛橐粋€制造型和消費電子使用的大國，很多應用的場景都需要使用激光器，而激光器要用到激光芯片，我認為中國將成為世界上最大的激光芯片使用國家，應該也要擁有能自主生產(chǎn)研發(fā)激光芯片的能力。”

Q2： 能否介紹一下貴公司的應用領域及創(chuàng)新點？

胡海博士：深圳瑞波光電子有限公司主要致力于開發(fā)和生產(chǎn)大功率半導體激光芯片，也是目前國內(nèi)極少數(shù)掌握包括外延設計、材料、芯片制備、芯片封裝和測試等全鏈條核心技術的新創(chuàng)企業(yè)。瑞波光電在很多核心技術方面實現(xiàn)了技術的突破，在外延結構方面，優(yōu)化了非對稱寬波導設計，并采用金屬有機化學氣相外延技術生長了低損耗、高效率的外延材料；在芯片制備方面，建立了完整的、符合工業(yè)化生產(chǎn)要求的工藝流程，對金屬電極、非吸收窗口、腔面鈍化等關鍵工藝技術取得了突破, 在國內(nèi)首次解決了大功率激光芯片最具有挑戰(zhàn)的腔面災變問題；在封裝方面，開發(fā)了對高功率激光芯片的共晶焊接工藝；在測試方面，開發(fā)了失效分析設備和5大系列的測試表征設備，完成了對激光芯片制造過程的所有關鍵節(jié)點的質量控制和數(shù)據(jù)采集。通過上述基礎條件的建立，我們研制出國內(nèi)領先、世界一流水平的多種大功率半導體激光芯片，具備高功率、高效率、高亮度、高可靠性的優(yōu)點，并且解決芯片生產(chǎn)過程中的可靠性和良率問題，實現(xiàn)了大批量的生產(chǎn)和銷售。

目前瑞波光電的大功率激光芯片已經(jīng)廣泛應用到智能制造、激光雷達、激光電視、激光醫(yī)療、消費電子等重大民生領域以及科研領域中，瑞波光電的激光芯片項目將在替換進口方面發(fā)揮著越來越重要的角色，實現(xiàn)了越來越大的經(jīng)濟和社會效益。目前中國每年進口芯片金額突破2200億美元，是第二名汽車及其零部件700億美元的兩倍，根據(jù)國務院2015年發(fā)布的《中國制造2025》的報告數(shù)據(jù)，2020年中國芯片自給率要達到40%，2025年要達到50%，關鍵芯片的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化在當前貿(mào)易大戰(zhàn)、在未來智能制造的大背景下日趨緊迫，深圳瑞波光電子有限公司所主攻的大功率激光芯片的產(chǎn)業(yè)化將對產(chǎn)業(yè)和國家產(chǎn)生深遠而又重大的積極影響。

Q3：目前貴司的主打產(chǎn)品是哪些？胡海博士：目前瑞波光電已經(jīng)研制出多款大功率芯片，包括635nm 1W、755nm 8W、790nm 5W、808nm 10W、830nm 2W、915-940-976nm 10-15W、1064nm 6W、1470nm 3W、1550nm 3W等連續(xù)單管芯片等以及905nm 25W-75W脈沖單管芯片；研發(fā)成功的bar條的波長和功率包括808nm CW 100W、808 QCW 300W、915-940-976nm CW 200W、940nm QCW 600W等。我們并對其中大部分研發(fā)成功的半導體激光芯片實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，完成了基礎研究-產(chǎn)品化-市場推廣的全過程，打破了西方國家在高功率激光芯片領域的壟斷，為中國的激光行業(yè)提供了中國“芯”。目前市場上對瑞波光電產(chǎn)品需求非常旺盛，瑞波光電正通過不斷的擴產(chǎn)來解決產(chǎn)能不足的問題。

Q4：公司在建立之初遇到的最大困難和阻力是什么？胡海博士：回國前，我們已經(jīng)組建好了核心團隊，團隊網(wǎng)羅了半導體激光領域各種尖端人才，不過即使有給力的團隊和伙伴，創(chuàng)業(yè)依然會遇到各種困難。從創(chuàng)業(yè)啟動到芯片交付到客戶手里，我們總共翻越了“三座大山”。首先一開始真可以說是“一無所有”，因為，當時整個半導體行業(yè)完整配套的產(chǎn)業(yè)鏈非常欠缺，很多需要的材料都找不到現(xiàn)成購買途徑，設備也不能直接使用，現(xiàn)實逼迫我們自己做定制化或開發(fā)設備、工具，這過程就花了一年半的時間，可真算是“零基礎創(chuàng)業(yè)”了。當配套設施齊全，大家都以為可以大展身手了，但沒想到的是，芯片的研發(fā)難度遠遠超過了想象?！按蠊β始す庑酒铍y的是可靠性”，在最初，我們做了幾千個芯片，幾乎99%都會失效，幾乎每天都能看到自家工程師的測試報告上寫著芯片失效的文字。

失敗總會讓人氣餒，何況經(jīng)歷了幾千次的失敗。經(jīng)過分析所有的數(shù)據(jù)，研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)了失敗的原因是出現(xiàn)了不可控的問題，最終我們從機理出發(fā)，對參數(shù)進行了調整，再重新規(guī)劃實驗。經(jīng)過兩年的時間，終于解決了問題所在，在不斷的加速老化評估以及最后客戶端的可靠度驗證”，芯片終于經(jīng)受住了檢驗。通過團隊的不懈努力，中國自主研發(fā)的激光芯片終于面市了，雖然芯片在效果使用和性能上沒有任何問題，但不幸的是，因為部分芯片的顏值缺陷，有一批上市的芯片達到了40%的退貨率。對此，我們的要求是“激光芯片的完美規(guī)格應該是零缺陷的”，因此在內(nèi)部也做了深刻檢討，把每個工藝環(huán)節(jié)都嚴格檢查了一遍，通過認真的整改和調整，最后終于將退貨率控制到極低水平。目前瑞波光電已經(jīng)跨越了三座大山，成功解決了芯片量產(chǎn)所面臨的良率和可靠性問題，市場出現(xiàn)爆發(fā)性增長，目前瑞波光電的產(chǎn)品在市場上處于供不應求的局面，產(chǎn)能遠遠不足滿足市場的需求，近日，瑞波光電剛剛完成由賽富基金、深圳市創(chuàng)新投資集團領投，北京協(xié)同創(chuàng)新京福投資基金跟投的6500萬元A輪融資，本次融資將主要用于擴充產(chǎn)能和新產(chǎn)品的研制和開發(fā)。

Q5：目前公司有哪些目標和規(guī)劃呢?未來的戰(zhàn)略增長點在什么地方？胡海博士：未來智能制造、激光雷達、消費光子和激光醫(yī)療是瑞波光電未來重點關注的應用市場。這些新興應用市場將對大功率激光芯片提出更高的要求，瑞波獨有的工藝、專利以及測試技術將成為核心競爭力。應用客戶在關注產(chǎn)品性能和可靠性的同時，也對訂單交付、定制化服務提出更多要求。同時，本輪融資將大大提升瑞波現(xiàn)有產(chǎn)能，增強訂單交付能力，同時也會有效增強瑞波研發(fā)資源和力量。在未來企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃方面，瑞波光電三年內(nèi)將完成產(chǎn)能持續(xù)倍增計劃，開發(fā)國內(nèi)外的經(jīng)銷網(wǎng)絡。同時也將持續(xù)投入IT系統(tǒng)建設和人才方面的建設；在研發(fā)方面，每年將不低于20%的預算用于新產(chǎn)品開發(fā)，將瑞波光電打造成為全球領先的大功率半導體激光芯片專業(yè)制造商。

Q6：貴公司將在2018年展示哪些新產(chǎn)品呢？胡海博士：瑞波光電一直注重新產(chǎn)品的開發(fā)和應用，比如針對當前熱門的無人駕駛、無人機和機器人應用的激光雷達，瑞波開發(fā)了25W,50W，75W 級905nm激光芯片；比如在光纖激光器和固體激光器泵浦方面，瑞波也開發(fā)了9XXnm系列芯片和8XXnm系列芯片，今年新推出面向精細加工的808nm QCW 300W半導體激光器巴條。在醫(yī)療美容方面，瑞波光電除了1470nm/1550nm芯片外，也開發(fā)了755nm、790nm的新品，我們非常期待能在本次光博會（展位號：2A83）上結識上述領域的應用客戶，讓瑞波光電研制的大功率半導體激光芯片更多地服務行業(yè)和產(chǎn)業(yè)，打破國外企業(yè)在此領域的芯片壟斷局面，讓中國的激光芯閃耀在世界之巔！胡海博士寄語：這幾年，中國光博會的成長、為中國光電產(chǎn)業(yè)做出的巨大的貢獻，我也都是看在眼里的。中國光博會迎來了二十周年，我由衷地希望光博會在發(fā)展的路上可以越辦越好，規(guī)模越來越大。為中國乃至世界的光電事業(yè)做出更大的貢獻。小編的話：胡海博士不畏困難與堅持信念最終讓芯片受住了檢驗。這不禁讓光博君想到“若有所執(zhí)，必有所成”。正是這些信念才讓瑞波光電有了今天的成就。相信在胡海博士的引領下，中國的激光芯將一定會閃耀在世界之巔。