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關鍵晶圓製程技術再創新 VCSEL光輸出性能更上層樓

文‧Dave Thomas 發布日期:2020/07/11 關鍵字:射型雷射EEL發光二極管LED垂直共振腔面射型雷射VCSEL雷射

垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)在資料通信中已經使用了20多年,但是有許多新興應用正在推動對VCSEL產量和性能的需求。這其中包括像紅外照明/加熱和原子鐘等不太為人所知的應用程序,也包括一些更廣為人知的應用,如用於汽車安全的接近感應,高分辨率視頻顯示和手勢/面部識別等。

通常,與邊射型雷射(EEL)和發光二極管(LED)之類的替代產品相比,VCSEL的優勢在於成本低、光學效率高,以及體積小。VCSEL的優勢還包括在溫度範圍內的波長穩定性,並且可以定向集中以使輸出的效率最高。由於VCSEL是頂部發光(與LED一樣),因此可以在晶圓上對其進行測試、也可以將其與更簡單的光學器件集成並作為晶片安裝在印刷電路板上,或者與雷射、驅動和控制邏輯在同一封裝內集成。其功率輸出雖然小於EEL,但可以通過創建單個VCSEL的陣列而擴充輸出。

現在,許多不同品牌的高階智慧型手機,例如蘋果(Apple),三星,華為,小米和OPPO,都將VCSEL集成於3D傳感應用,用於在正面(屏幕一側)以及/或者面向外界的傳感器之中。此類移動式和消費類應用是VCSEL批量生產的最大驅動力,而汽車和工業市場的需求雖小但也在不斷增長。市場研究人員預測,未來五年,全球VCSEL市場的複合年增長率將為17%至31%。

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