飛利浦公司已完成垂直腔面發射激光器(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和數據通訊系統中,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,我們持續在研究、開發產品和高效生產中不斷投資。”
VCSEL就是半導體激光二極管。它可以發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組成。在有源區中,載流子被轉化為光。
在有源區的上層和下層,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)。有源區的尺寸由有源區附近氧化層的寬度決定(如上圖中6的位置)。
有源區結構和垂直光發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射區域,并為單個激光二極管提供電氣端子。
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