長光華芯的VCSEL技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)展處于什么狀態(tài)？目前業(yè)務(wù)開展情況如何？

微訪談：長光華芯激光事業(yè)部總經(jīng)理吳真林

采訪背景：蘇州長光華芯光電技術(shù)有限公司（以下簡稱：“長光華芯”）成立于2012年，是國內(nèi)唯一擁有完整高效率高功率半導(dǎo)體激光器垂直生產(chǎn)工藝的公司。2018年2月，長光華芯引進(jìn)多位行業(yè)資深專家，組建專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，增加MOCVD（金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀）晶圓生長爐、步進(jìn)光刻機(jī)等量產(chǎn)設(shè)備，成立VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）事業(yè)部。同年7月，長光華芯VCSEL事業(yè)部攻克了外延生產(chǎn)的精確控制、穩(wěn)定性難題以及激光電流的氧化限制控制難題，并于2018年第四季度實(shí)現(xiàn)了6英寸VCSEL生產(chǎn)線的量產(chǎn)！

VCSEL被蘋果iPhone X的3D傳感“帶火”之后，在消費(fèi)市場的熱度一路走高；而汽車激光雷達(dá)也將成為VCSEL的重要市場，有望引領(lǐng)下一輪增長。而全球頂尖半導(dǎo)體激光器公司如Lumentum、II-VI（貳陸）、ams（艾邁斯半導(dǎo)體）等，都擁有完整的芯片生產(chǎn)工藝平臺，能夠高效地控制工藝流程，縮短芯片研發(fā)和改良周期。長光華芯具備長遠(yuǎn)的眼光，提前布局了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整工藝平臺和6英寸VCSEL生產(chǎn)線。那么，長光華芯的VCSEL技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)展處于什么狀態(tài)？目前業(yè)務(wù)開展情況如何？未來有何規(guī)劃？帶著這些問題，我們采訪了長光華芯激光事業(yè)部總經(jīng)理吳真林先生。

長光華芯激光事業(yè)部總經(jīng)理吳真林

麥姆斯咨詢：非常感謝吳總給予的采訪機(jī)會。目前長光華芯主要分為幾個(gè)事業(yè)部？您領(lǐng)導(dǎo)的激光事業(yè)部主要負(fù)責(zé)長光華芯哪些業(yè)務(wù)的開展？

吳真林：長光華芯的發(fā)展戰(zhàn)略是“一平臺、一支點(diǎn)、橫向擴(kuò)展、縱向延伸”，除工業(yè)材料加工應(yīng)用的邊發(fā)射激光器（EEL）芯片和泵浦源模塊產(chǎn)品線之外，還有縱向延伸的激光事業(yè)部和橫向擴(kuò)展的VCSEL事業(yè)部。我直接負(fù)責(zé)的激光事業(yè)部主要開發(fā)生產(chǎn)和銷售直接半導(dǎo)體激光器，同時(shí)我兼任VCSEL芯片事業(yè)部的市場銷售工作。

長光華芯是國內(nèi)最早立項(xiàng)，并量產(chǎn)和銷售直接半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的公司之一。自2012年以來，長光華芯通過承擔(dān)國家項(xiàng)目和多家工業(yè)客戶的驗(yàn)證，已經(jīng)奠定了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)，依托完整的垂直產(chǎn)業(yè)鏈平臺，公司于2018年5月正式成立激光事業(yè)部，致力于為工業(yè)激光材料加工領(lǐng)域提供具有技術(shù)優(yōu)勢、高性價(jià)比的產(chǎn)品解決方案，推進(jìn)國內(nèi)直接半導(dǎo)體激光器工業(yè)應(yīng)用進(jìn)程。激光事業(yè)部打造了百瓦級、中功率、高功率、高亮度四大完整產(chǎn)品線。

早在2017年，長光華芯就布局規(guī)劃了VCSEL產(chǎn)業(yè)，借助自有技術(shù)團(tuán)隊(duì)和高功率半導(dǎo)體激光芯片工藝平臺優(yōu)勢，引進(jìn)專家團(tuán)隊(duì)，于2018年建成了國內(nèi)第一條完整的全流程6吋VCSEL生產(chǎn)線。

長光華芯完整6寸線工藝平臺和量產(chǎn)產(chǎn)線概況

麥姆斯咨詢：我們了解到長光華芯曾多次牽頭和參與國家級、省級重大專項(xiàng)的研發(fā)和實(shí)施。請談?wù)勯L光華芯核心團(tuán)隊(duì)成員的科研背景和產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷，謝謝！

吳真林：長光華芯核心團(tuán)隊(duì)成員具有10~20年研發(fā)、生產(chǎn)、銷售高功率半導(dǎo)體激光器的經(jīng)驗(yàn)。

長光華芯的董事長兼總經(jīng)理閔大勇，高級工程師，享受國務(wù)院特殊津貼專家，并擔(dān)任科技部專家?guī)鞂＜?、全國激光加工專業(yè)委員會副主任委員，曾獲湖北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎1項(xiàng)、湖北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎2項(xiàng)，榮獲“湖北省有突出貢獻(xiàn)中青年專家”、“江蘇省雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)核心人才”、“蘇州姑蘇領(lǐng)軍人才”、“蘇州高新區(qū)領(lǐng)軍人才”等榮譽(yù)。他曾任華工科技董事、總裁，規(guī)劃并實(shí)施了工業(yè)激光全產(chǎn)業(yè)鏈的布局，主持多項(xiàng)激光產(chǎn)業(yè)國內(nèi)國際收購；致力于科技成果轉(zhuǎn)化，并成功孵化了銳科激光、華日激光等有行業(yè)影響力的公司；主持多項(xiàng)國家級、省部級和市級研發(fā)項(xiàng)目；領(lǐng)導(dǎo)長光華芯和蘇州高新區(qū)共建蘇州半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究院，確立公司“一平臺、一支點(diǎn)、橫向擴(kuò)展、縱向延伸”的戰(zhàn)略布局。在戰(zhàn)略規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)整合、國際化、公司治理、項(xiàng)目管理等方面有著豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，并取得了行業(yè)矚目的成績。

公司首席技術(shù)官兼常務(wù)副總王俊博士，是國家級人才工程入選者、科技部評審專家、四川大學(xué)特聘教授、江蘇省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才、江蘇省“雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)”領(lǐng)軍人才、姑蘇創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、蘇州市“重大創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”領(lǐng)軍人才、高新區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才、蘇州市科技魅力人物。加入長光華芯后，為了中國芯事業(yè)放棄外籍，加入中國國籍。

公司副總經(jīng)理廖新勝博士，國家級人才工程入選者，曾任美國nLight中國公司副總經(jīng)理，也是半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域?qū)＜?。他還擔(dān)任國家科技部戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料總體專家、軍委裝發(fā)部光電子專業(yè)組專家、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、江蘇省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)引進(jìn)人才、蘇州市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)引進(jìn)人才、四川大學(xué)特聘教授。

我本人也曾在上市公司華工科技工作十余年，在精密激光事業(yè)領(lǐng)域有多年高管經(jīng)歷，對市場化產(chǎn)業(yè)化和客戶應(yīng)用比較熟悉。同時(shí)我司還有20余名博士碩士和省市級優(yōu)秀人才組成的高素質(zhì)科研精英和專業(yè)管理團(tuán)隊(duì)。

麥姆斯咨詢：長光華芯主要布局了五大產(chǎn)品類別、十二大產(chǎn)品系列。請向大家介紹其具體情況，哪些產(chǎn)品系列是長光華芯未來幾年的發(fā)展重點(diǎn)？

吳真林：長光華芯自成立以來一直致力于高功率半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。為順應(yīng)市場需求，基于芯片產(chǎn)品，我們通過封裝得到器件產(chǎn)品，又通過耦合、堆疊等技術(shù)手段得到光纖耦合模塊、陣列產(chǎn)品，在光纖耦合模塊基礎(chǔ)上再延伸出直接半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品。除了上述順應(yīng)市場客戶需求所做的縱向延伸外，基于成熟的芯片工藝平臺和科研能力，我們還橫向擴(kuò)展了VCSEL芯片及光通訊芯片。因此形成了激光芯片、器件、光纖耦合模塊、陣列、直接半導(dǎo)體激光器五大類產(chǎn)品。作為所有產(chǎn)品的核心和基礎(chǔ)，無疑激光芯片將一直是長光華芯的發(fā)展支點(diǎn)，這也是我們的核心競爭力。

長光華芯產(chǎn)品簡介

麥姆斯咨詢：目前長光華芯已經(jīng)推出了哪些VCSEL產(chǎn)品？目標(biāo)應(yīng)用是什么？

吳真林：目前，長光華芯的VCSEL已經(jīng)推出距離傳感器、結(jié)構(gòu)光（SL）、飛行時(shí)間（ToF）三大類產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的波長包含808 nm、850 nm、940 nm。這些產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于距離傳感、人臉識別、手機(jī)3D傳感、機(jī)器人、汽車激光雷達(dá)、光通訊、原子鐘、安防照明等領(lǐng)域。

長光華芯主要VCSEL產(chǎn)品

麥姆斯咨詢：從2018年2月組建VCSEL團(tuán)隊(duì)，到當(dāng)年第四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。能否回憶下這段時(shí)間團(tuán)隊(duì)的奮斗經(jīng)歷：比如主要遇到哪些困難和瓶頸？你們是怎么實(shí)現(xiàn)突破？

吳真林：這段時(shí)間我們遇到的主要困難來自產(chǎn)線建設(shè)、工藝開發(fā)、良率提升方面。針對各階段的問題，長光華芯人發(fā)揚(yáng)“專業(yè)、用心、服務(wù)、奮斗”的企業(yè)文化精神，組織核心力量，集中火力，快速攻克核心難點(diǎn)。面臨任務(wù)重、人手不足、產(chǎn)能不足等困難，團(tuán)隊(duì)日夜開工，完全是靠一股拼搏勁兒和不服輸?shù)木癫磐瓿闪穗A段性的任務(wù)。特別是今年上半年，我們在VCSEL芯片、光通訊芯片的產(chǎn)品化和量產(chǎn)方面取得了巨大的成功，為此我們在企業(yè)公眾號推出了“感動華芯的人物”系列報(bào)道：《照亮長光華芯的拼命小太陽》（通訊芯片團(tuán)隊(duì)）、《一路向前的黑馬》（VCSEL團(tuán)隊(duì)）。

麥姆斯咨詢：長光華芯已建成的6英寸VCSEL產(chǎn)線產(chǎn)能達(dá)到每月多少片？在線工藝控制水平如何？

吳真林：目前6吋VCSEL產(chǎn)能達(dá)到了每月1000片，工藝良率達(dá)到了95%。

長光華芯6吋VCSEL研發(fā)/流片能力展示

另外，蘇州高新區(qū)與長光華芯共建蘇州半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究院，總投資5億元，建設(shè)國內(nèi)一流的半導(dǎo)體激光芯片研發(fā)平臺，充分利用長光華芯已有的高功率半導(dǎo)體激光芯片優(yōu)勢，并拓展激光3D傳感芯片（含VCSEL）、高速光通信芯片、激光照明、激光顯示等方向和領(lǐng)域。

研究院包含研發(fā)大樓、辦公大樓、生產(chǎn)工藝大樓等設(shè)施，總占地面積近五萬平方米，目前研究院已動工建設(shè)，預(yù)計(jì)2021年第一季度一期建設(shè)完成，投入使用。研究院的建設(shè)，將大大提升公司的研發(fā)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，同時(shí)也為公司在高速發(fā)展時(shí)期擴(kuò)產(chǎn)等需求提供了更大的物理空間。研究院建成后，長光華芯VCSEL芯片6吋線的產(chǎn)能將提升5~10倍。

麥姆斯咨詢：我們注意到長光華芯推出了VCSEL激光雷達(dá)芯片，可以詳細(xì)談?wù)勥@款芯片的情況嗎？比如：主要面向什么應(yīng)用（消費(fèi)類or汽車類）？性能表現(xiàn)如何？

吳真林：今年長光華芯新推出的新世代VCSEL激光雷達(dá)芯片，基于直接飛行時(shí)間（dToF）技術(shù)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，主要面向消費(fèi)類和車載產(chǎn)品，器件光電轉(zhuǎn)換效率超過了50%。

麥姆斯咨詢：長光華芯已經(jīng)制定了用于dToF（直接飛行時(shí)間法）3D視覺解決方案的VCSEL芯片開發(fā)計(jì)劃。請您向大家詳細(xì)剖析dToF和iToF（間接飛行時(shí)間法）兩種3D ToF視覺方案對VCSEL的要求差異。

吳真林：dToF要求VCSEL在窄脈寬、大電流下工作，具備更高功率、更高效率、更低功耗、更高精度、更遠(yuǎn)距離、更廣應(yīng)用的特點(diǎn)，對器件的響應(yīng)時(shí)間、散熱性能、集成難度提出了更高的要求。同時(shí)，VCSEL本身的重難點(diǎn)不在于設(shè)計(jì)而在于制造工藝，新世代產(chǎn)品對外延生產(chǎn)、流片工藝、測試封裝都提了全新難度等級的要求。

麥姆斯咨詢：VCSEL產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、外延、芯片制造、封裝、測試、模組和系統(tǒng)集成等。您認(rèn)為哪些環(huán)節(jié)的技術(shù)門檻較高？長光華芯掌握了哪些核心環(huán)節(jié)？

吳真林：我國的高功率半導(dǎo)體激光芯片一直受外延生長技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)以及器件制作工藝水平的限制，導(dǎo)致國產(chǎn)芯片的功率、壽命方面較國外先進(jìn)水平尚有較大差距。因此，外延和芯片制造才是技術(shù)門檻較高的、制約芯片國產(chǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而這里最核心的肯定還是芯片制造工藝。當(dāng)前國內(nèi)在超高功率邊發(fā)射激光器芯片和VCSEL芯片方面具備量產(chǎn)化制造能力的只有長光華芯的FAB工廠。

長光華芯目前已建成從芯片設(shè)計(jì)、MOCVD（外延）、光刻、解理/鍍膜、封裝測試、光纖耦合等完整的工藝平臺和量產(chǎn)線，是全球少數(shù)幾家研發(fā)和量產(chǎn)高功率半導(dǎo)體激光器芯片的公司，整個(gè)工藝平臺擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

麥姆斯咨詢：恭喜長光華芯在今年6月完成了1.5億人民幣C輪融資。貴司是否有科創(chuàng)板IPO計(jì)劃？

吳真林：是的，我們已經(jīng)在做這方面的準(zhǔn)備。

麥姆斯咨詢：可以向大家分享長光華芯“一平臺、一支點(diǎn)、橫向擴(kuò)展、縱向延伸”的發(fā)展戰(zhàn)略宏圖嗎？

吳真林：長光華芯的發(fā)展戰(zhàn)略是“一平臺、一支點(diǎn)、橫向擴(kuò)展、縱向延伸”：

“一個(gè)支點(diǎn)”是公司已經(jīng)具備的高功率半導(dǎo)體激光芯片的優(yōu)勢，高功率半導(dǎo)體激光芯片及光纖耦合模塊的產(chǎn)能擴(kuò)充。這是長光華芯生存的根本和基礎(chǔ)。

“一個(gè)平臺”是指我們與蘇州市政府共建的“蘇州半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究院”，建設(shè)專業(yè)的半導(dǎo)體激光器成果孵化和產(chǎn)業(yè)化平臺。一流的研發(fā)平臺，保持長光華芯的研發(fā)實(shí)力和可持續(xù)發(fā)展。

“橫向擴(kuò)展”指積極進(jìn)入以VCSEL為代表的激光雷達(dá)芯片和光通訊芯片。依靠高功率半導(dǎo)體激光芯片技術(shù)平臺，可向與其擁有類同的工藝鏈條的VCSEL芯片、高速通信芯片、激光顯示芯片、激光照明芯片等方向快速延伸，進(jìn)一步提升長光華芯多產(chǎn)線、多維度發(fā)展。

“縱向延伸”是利用公司高功率半導(dǎo)體激光芯片優(yōu)勢，延伸提供激光系統(tǒng)服務(wù)終端用戶。主要是基于自主研發(fā)的高可靠性激光芯片，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高功率半導(dǎo)體激光器的封裝、模塊化及系統(tǒng)化，更加貼近終端應(yīng)用。

長光華芯“一平臺、一支點(diǎn)、橫向擴(kuò)展、縱向延伸”發(fā)展宏圖

麥姆斯咨詢：今年9月24日，您將在『第三十屆“微言大義”研討會：3D視覺技術(shù)與應(yīng)用』發(fā)表演講。此次演講，您將向觀眾展示長光華芯的哪些亮點(diǎn)呢？

吳真林：本次演講主要與觀眾分享半導(dǎo)體激光芯片產(chǎn)業(yè)的全球格局、國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀和成果，傳遞產(chǎn)業(yè)發(fā)展信心。同時(shí)我將介紹長光華芯6吋VCSEL工藝平臺和自主量產(chǎn)的結(jié)構(gòu)光（SL）VCSEL芯片、飛行時(shí)間（ToF）VCSEL芯片以及距離傳感器VCSEL芯片三大類產(chǎn)品。