Philips Photonics和英國IQE致力可批量生產(chǎn)的半導(dǎo)體激光器

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，Philips Photonics和英國IQE的共同目標(biāo)是制造可批量生產(chǎn)的半導(dǎo)體激光器，并將成本控制在與LED相當(dāng)?shù)乃健?/p>

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(chǎn)線的項(xiàng)目，可用于如數(shù)據(jù)通信和照明的批量光子產(chǎn)品。該項(xiàng)目投入2300萬歐元。這個(gè)歷時(shí)3年的項(xiàng)目就是VIDaP，此項(xiàng)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(shí)，VCSEL項(xiàng)目的參與者還有意法半導(dǎo)體公司和荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)。VCSEL是專業(yè)化合物半導(dǎo)體（非硅）器件，由于這種器件主要是非自動(dòng)化生產(chǎn)，因此傳統(tǒng)上為小批量生產(chǎn)器件。飛利浦公司和其項(xiàng)目合伙人日前宣稱：他們已論證了以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)VCSEL的方法，與其他量產(chǎn)半導(dǎo)體元器件相同。飛利浦公司宣稱：在過去的12個(gè)月中，他們在烏爾姆的激光二極管生產(chǎn)設(shè)施中已累計(jì)生產(chǎn)7億顆VCSEL。他們的目標(biāo)是到2018年年初將其產(chǎn)能提高一倍。VCSEL正在被設(shè)計(jì)融入工業(yè)和數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中，飛利浦公司也在預(yù)測未來可能出現(xiàn)的新應(yīng)用，比如智能手機(jī)的3D圖像識別、以及自動(dòng)駕駛汽車激光雷達(dá)測繪系統(tǒng)的光學(xué)傳感器。Philips Photonics的總經(jīng)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(chǎn)品和高效生產(chǎn)中不斷投資。”

VCSEL結(jié)構(gòu)圖示（來源：Philips Photonics）VCSEL就是半導(dǎo)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(zhuǎn)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(dǎo)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(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體晶圓工藝步驟來定義發(fā)射區(qū)域，并為單個(gè)激光二極管提供電氣端子。