VCSEL是一種半導體激光二極管，VCSEL是從頂部表面垂直發(fā)射高功率光學激光束，具有體積小、圓形輸出光斑、閾值電流小等優(yōu)點。為增進大家對VCSEL的認識，本文將對VCSEL的制造工藝、VCSEL的測試方式及應用予以介紹。如果你對VCSEL具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、VCSEL的制造工藝

1、外延生長VCSEL的制造旅程始于外延生長，這一步驟通常采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）或分子束外延（MBE）技術。在襯底上，工匠們精心生長出多層材料，其中包括構成有源區(qū)的關鍵組件，以及為激光提供反饋的DBR反射鏡。這個環(huán)節(jié)要求精確控制材料的厚度和成分，以確保反射鏡的高反射率及有源區(qū)的高效率。

2、氧化工藝接下來是氧化工藝，它在DBR反射鏡上形成關鍵的氧化孔徑。此過程通常在高溫環(huán)境下進行，通過精細調控氧化時間和氧氣濃度，工匠們能夠塑造出所需尺寸的孔徑。

3、電極制作在芯片表面，通過光刻、金屬沉積和刻蝕等步驟，制作出P型和N型電極。這些電極將用于注入電流，激發(fā)激光的產生。

4、封裝工藝最后是封裝工藝，它包括Die Bonding、Wire Bonding、回流焊等步驟。VCSEL芯片通常被安裝在陶瓷或金屬基座上，并通過金絲或鋁絲進行電連接。封裝完成后，VCSEL還需要經過密封處理，以確保其長期使用的可靠性和壽命。

二、VCSEL的測試方法

1、光譜測試通過光譜分析儀，我們可以詳細了解VCSEL的光譜特性，如中心波長、譜寬以及邊模抑制比（SMSR）等關鍵參數。這些數據對于評估VCSEL的整體性能至關重要。

2、光功率測試使用光功率計來測量VCSEL在不同注入電流下的輸出光功率，從而得到功率-電流（L-I）曲線。這條曲線能夠揭示VCSEL的閾值電流、效率以及功率輸出能力。

3、光束質量測試通過光斑儀，我們可以評估VCSEL的光束質量，包括光束發(fā)散角、光斑形狀和光束對稱性等參數。一個高質量的VCSEL應展現出低發(fā)散角和對稱的光束特性。

4、電特性測試電參數分析儀將用于測試VCSEL的電特性，如電壓-電流（V-I）特性和電阻等參數。這些數據有助于評估VCSEL的導電性能和熱穩(wěn)定性。

5、可靠性測試為了確保VCSEL在實際工作環(huán)境中的長期穩(wěn)定性，還需要進行一系列的可靠性測試，如溫度循環(huán)、高溫高濕以及熱沖擊等環(huán)境試驗。這些測試將模擬實際工作環(huán)境中的極端條件，從而全面評估VCSEL的可靠性和壽命。

三、VCSEL應用范圍

VCSEL并非新興科學產物，去年蘋果iphone X對人臉識別的開啟，首次將VCSEL應用于手機上并展示了它強大的性能，這才另它進入了大眾的視線。

VCSEL芯片不光應用于人臉識別，還廣泛應用于測距、激光雷達、3D感知等諸多領域。

VCSEL芯片進行封裝后可生產VCSEL激光二極管，比起其他發(fā)光二極管，VCSEL激光二極管效率更高、功耗更低、晶片尺寸小易于準直而且操作簡單；可應用于3D傳感器、智能駕駛、視頻監(jiān)控、激光雷達、機器視覺、姿勢識別、激光醫(yī)療和軍事運用。

去年蘋果公司發(fā)布iPhone 8、iPhone X采用了VCSEL技術實現了FaceID，這也是VCSEL的一個典型應用——人臉識別。VCSEL產品進入蘋果產業(yè)鏈，引起了廣泛關注，不僅是產業(yè)公司業(yè)務的重大突破，更是以VCSEL技術為代表的半導體激光技術在消費領域的重大突破，光器件從工業(yè)領域走向消費領域。用戶終端面板化持續(xù)推進，如手機全面屏，智能觸屏穿戴設備，電視機等，VCSEL芯片RGB色彩飽和高和像素點小的特點，可以生產高色彩飽和高分辨率的集成激光顯示，且兼?zhèn)浔匾?D掃描技術，如屏下指紋解鎖等。

VCSEL激光芯片的全球需求飛漲，蘋果公司更是高價預定了超過80%的全球產量，國內消費電子產品制造商面臨“芯”荒，新亮光子最新研發(fā)和試生產的6寸940nm VCSEL激光芯片也正好迎合了高漲的需求，為客戶提供高品質、價格低廉的VCSEL芯片。

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