據(jù)悉，高端半導(dǎo)體激光芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)商——檸檬光子推出了領(lǐng)先業(yè)界的高性能大功率808 nm和850 nm VCSEL芯片系列產(chǎn)品。繼推出940 nm VCSEL系列產(chǎn)品之后，該公司進(jìn)一步完善了近紅外波段全功率等級(jí)的VCSEL芯片系列產(chǎn)品目錄。該系列產(chǎn)品具有高效率、高可靠性和優(yōu)異的高溫性能等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于三維傳感、激光雷達(dá)、泵浦、安防、醫(yī)療等紅外照明等領(lǐng)域。

近年來，隨著業(yè)界對(duì)VCSEL的研究深入以及應(yīng)用需求的拓展，VCSEL作為三維傳感應(yīng)用的紅外線光源進(jìn)入到消費(fèi)電子市場，成為實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、手勢(shì)偵測、三維識(shí)別、虹膜識(shí)別、ADAS(先進(jìn)駕駛系統(tǒng))和 VR/AR等功能的必需元器件。隨著5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，可以預(yù)見VCSEL未來應(yīng)用和市場熱度應(yīng)該會(huì)受到更多的重視。

市場研究公司 Light Counting 曾預(yù)測，2018年全球智能手機(jī)對(duì)于 VCSEL 激光器的需求為1.2億顆，2019年將會(huì)達(dá)到2.4億顆。據(jù)Yole發(fā)布的《VCSEL技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和市場趨勢(shì)》報(bào)告，2017年VCSEL整體市場規(guī)模達(dá)到3.3億美元，預(yù)計(jì)VCSEL出貨量將從2017年的6.52億顆增長至2023年的33億多顆，到2023年整體市場規(guī)模將增長至35億美元，2017～2023年的復(fù)合年增長率高達(dá)48％。

檸檬光子本次推出的808 nm和850 nm VCSEL芯片具有如下特點(diǎn)：

1、種類范圍廣：輸出功率從幾毫瓦，幾百毫瓦，通用的1 W、2 W，到高功率4-10W（連續(xù)輸出）或更高（脈沖輸出） ；

2、在連續(xù)輸出(CW)模式下取得領(lǐng)先業(yè)界的電光轉(zhuǎn)換效率， PCE~48% （1 W芯片）， PCE~46%  （8W芯片）;

圖1 功率和效率曲線

3、高溫下保持良好的性能，即使在熱沉溫度120°C的情況下，850 nm VCSEL芯片的電光轉(zhuǎn)換效率也超過25%；

圖2 PCE vs 溫度曲線

4、為了滿足不同客戶需求，采用多個(gè)設(shè)計(jì)以達(dá)到不同的發(fā)散角。

VCSEL芯片性能的進(jìn)一步提高需要仔細(xì)考慮每一個(gè)設(shè)計(jì)及工藝環(huán)節(jié)。這不僅體現(xiàn)在量子阱有源區(qū)、反射鏡面（DBR）、氧化層等關(guān)鍵因素的具體設(shè)計(jì)，也體現(xiàn)在針對(duì)不同應(yīng)用的芯片的整體考慮及其后端工藝上的優(yōu)化。

檸檬光子能實(shí)現(xiàn)以上優(yōu)異性能，正是由于采用了這種平衡的、綜合優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合了優(yōu)化的外延和晶圓加工技術(shù)。本次推出的808/850 nm VCSEL，相比傳統(tǒng)VCSEL芯片有著顯著提高的增益，減少了芯片的應(yīng)力和其它一切可能的損耗，同時(shí)還重點(diǎn)考慮了芯片在高溫運(yùn)行下的物理特性，從而做到整體性能的優(yōu)化。

隨著消費(fèi)和制造業(yè)的升級(jí)，消費(fèi)電子、車載激光雷達(dá)以及工業(yè)類機(jī)器視覺產(chǎn)品對(duì)激光三維傳感的性能要求越來越高，其中一個(gè)重要指標(biāo)就是VCSEL芯片在高溫運(yùn)行下的效率和穩(wěn)定性。此系列VCSEL產(chǎn)品得益于整體優(yōu)化的設(shè)計(jì)，在客戶端的對(duì)比測試顯示其高溫性能領(lǐng)先業(yè)界。

檸檬光子該系列VCSEL產(chǎn)品適于大規(guī)模量產(chǎn)，完全采用6英寸外延及流片，有著極為精減的加工流程，并已在多家國內(nèi)外成熟的6英寸芯片代工廠得到驗(yàn)證。同時(shí)，該產(chǎn)品具有優(yōu)異的可靠性，已通過50°C熱沉溫度下2000h以上連續(xù)出光的加速老化壽命測試。

圖3  850 nm 2 W 芯片老化曲線

 另外，除了提供不同功率選擇的標(biāo)準(zhǔn)化VCSEL激光芯片產(chǎn)品外，檸檬光子還能根據(jù)客戶的需求，提供芯片及相應(yīng)模組的定制設(shè)計(jì)服務(wù)，例如客戶可定制發(fā)散角在20°~30°之間的常規(guī)VCSEL。同時(shí)，檸檬光子正在為客戶定制開發(fā)面向dToF應(yīng)用的高能量密度VCSEL。