隨著帶有面部識別功能的iPhone X發(fā)布，引領3D傳感的浪潮，近一年來國內(nèi)外涌現(xiàn)出了一批基于VCSEL芯片設計、模組、算法、方案等相關的供應商。其中有一家實力雄厚，厚積薄發(fā)的公司——武漢仟目激光有限公司（以下簡稱“仟目激光”）。
仟目激光的產(chǎn)品線主要布局用于3D傳感的大功率VCSEL芯片和大功率DFB芯片。經(jīng)過工程師朝乾夕惕、夙興夜寐，仟目激光于半年前即實現(xiàn)6英寸大功率VCSEL陣列的流片成功。
目前通過多輪工藝的改進，器件性能和可靠性已經(jīng)達到國際領先標準，VCSEL已進入量產(chǎn)階段。大功率DFB芯片也已完成樣品流片，具有優(yōu)異性能。
仟目激光的主要產(chǎn)品VCSEL是Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers（垂直腔面發(fā)射激光器）的英文縮寫，是一種半導體激光二極管。不同于傳統(tǒng)的LED及邊緣發(fā)射激光器，VCSEL能夠從晶圓表面垂直發(fā)射高效的激光，并且可以做到精準的二維排列。
由于其輸出光場為圓形光斑，較小的發(fā)散角，便于光束在模組中整合。其高效的光電轉(zhuǎn)化、高調(diào)制速率、低成本，使得其作為最為廣泛使用的半導體激光器之一。
目前用于3D傳感主要有結構光和光飛行時間（Time of flight-TOF）兩種方案，均要用到VCSEL芯片作為光源。
仟目激光具有強大的研發(fā)和市場陣容，核心團隊由業(yè)界有豐富經(jīng)驗的人員組成。仟目激光為消費者提供了更大的輸出功率及更穩(wěn)定的長期可靠性。研發(fā)總監(jiān)楊旭博士介紹道，這些優(yōu)秀的性能來源于仟目激光的工程師對設計、外延、工藝、封裝等環(huán)節(jié)的把控對各個環(huán)節(jié)上細節(jié)的設計和把控，使得器件的良率、可靠性均達到業(yè)內(nèi)頂尖。
楊旭博士，畢業(yè)于清華大學，在美國博士期間從事新型VCSEL研究，在現(xiàn)有的VCSEL的光功率、熱阻、小尺寸等性能上獲得重大突破[1-3]，師從的導師Dr.Dennis Deppe正是目前廣泛采用的氧化物VCSEL方案的發(fā)明人[4]。楊博士擁有深厚的物理理論基礎，以及專注于VCSEL的逾八年的研發(fā)經(jīng)驗。未來3D傳感行業(yè)的光明前景和巨大商機把楊博士和一批資深的行業(yè)專家聚集在一起。此外，仟目激光在市場、財務方面也擁有資深的專業(yè)人士，為公司高效運營奠定了基礎。
VCSEL已經(jīng)在通信行業(yè)中使用超過20年，主要于服務于短距高速數(shù)據(jù)通信。目前，由于消費電子市場的迅速擴張，VCSEL正在大規(guī)模的進入面部識別、無觸摸傳感、手勢識別等領域。具體到采用結構光（Structure Light）方案的移動設備領域，它是由VCSEL芯片來發(fā)射數(shù)萬個紅外光點，隨后由紅外鏡頭捕捉面部的紅外線點陣，從而生成帶有深度信息的三維圖像。
相較于傳統(tǒng)的2D人臉識別，VCSEL的識別方式，將使得其無法被照片或視頻所欺騙。同時在紅外線識別邏輯下，VCSEL的工作可以完全不依賴自然光，在黑暗中完成精確識別。通過數(shù)萬個光點在面部的分布，可以精準反應每個局部所特有的細節(jié)，即使化妝，甚至部分臉部被遮擋，剩下匹配的部分依舊可以被識別。
圖1.仟目激光2.5W芯片LIV曲線（左），以及6英寸晶圓上2.5W芯片的PCE分布（右）
作為一家VCSEL研發(fā)及制造的企業(yè)，仟目激光已經(jīng)布局了完整的芯片供應鏈，包括外延、工藝、器件測試、可靠性驗證，均采用國際頂尖的供應商。目前主要提供1.5W/2.5W/4W/8W光功率的940nm VCSEL陣列、以及940nm VCSEL單顆器件。同時提供尺寸3532/3535的氮化鋁/銅基底的引線框架型封裝，可保證在成本可控的前提下，具有優(yōu)異的光學、導熱性能。
根據(jù)實際注入電流的水平，光功率可以在標稱范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。同時仟目激光也接受客戶的定制化，以獲得更大的光功率以及滿足客戶對陣列圖案的要求。在VCSEL方面的專注，保證了仟目激光產(chǎn)品的優(yōu)秀特性。經(jīng)過晶圓量級的測試，在15℃和50℃的工作環(huán)境中，仟目激光的整片晶圓中所有芯片的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE-Power Conversion Efficiency）均在40%左右，處于行業(yè)領先。更高的光電轉(zhuǎn)化效率，不僅意味著更少的電能損耗，同時意味著產(chǎn)生的熱能更低，使器件在工作狀態(tài)下具有更高的壽命。
仟目激光不僅擁有充足的已有產(chǎn)品量產(chǎn)能力，而且具有持續(xù)研發(fā)的能力。在量產(chǎn)已有產(chǎn)品的基礎上，亦可以為客戶提供定制化產(chǎn)品，可以根據(jù)客戶要求調(diào)整發(fā)光點的數(shù)目和排列，以滿足不同客戶對光功率、波長范圍、出光角度、封裝的不同要求。對于下一代TOF，大功率邊發(fā)射DFB芯片和相應的模組有可能被選用，目前世界范圍內(nèi)的領先手機廠商都在積極地進行相應的研發(fā)。仟目激光在大功率DFB上有著成熟的經(jīng)驗和世界領先的技術優(yōu)勢，也是國內(nèi)唯一具有鎵砷材料8xx-nm和9xx-nm高功率DFB激光的技術并進行產(chǎn)品化的公司。
圖2仟目激光大功率DFB激光器LIV和光譜
“誠者，天之道，誠之者，人之道。誠者，不勉而中，不思而得。”仟目激光全體上下懷著多年的技術積累，用著十二分的誠意，勤勉的做芯片，努力的思考，方才能在成立不到一年時間里，取得性能優(yōu)異的產(chǎn)品和資本市場的認可。人一能之己百之，人十能之己千之，桃李不言下自成蹊，仟目激光相信，芯片優(yōu)異的性能就是最好的宣傳和代言，相信唯有抱此信念用心做企業(yè)，雖愚必明，雖柔必強，在滾滾大浪過后，堅持真心，方能得到市場最終的認可。
此外，由重慶經(jīng)濟和信息化委員會主辦，南岸區(qū)人民政府協(xié)辦，手機報在線承辦的"2018第二屆重慶·國際手機展"，將于2018.11.15-11.17期間，在重慶·（南坪）國際會議展覽中心1號館、2號館及廣場舉行，憑借重慶發(fā)展手機制造業(yè)的"家底"、優(yōu)勢和計劃，"2018第二屆重慶·國際手機展"將展現(xiàn)出一個獨具國際手機制造實力的重慶。隨著開展日期的逐漸臨近，參展企業(yè)也越來越多。在此次展會上，眾多展商都將攜自家最新產(chǎn)品、最新技術重磅亮相。仟目激光也是其中一家，其展位號為C026。屆時仟目激光的楊博士將在論壇上做專題演講。
參考文獻：
[1]Yang,X.,et al."Small oxide-free vertical-cavity surface-emitting lasers with high efficiency and high power."Electronics Letters 50.24(2014):1864-1866.
[2]Yang,X.,et al."Oxide-free vertical-cavity surface-emitting lasers with low junction temperature and high drive level."Electronics Letters 50,no.20(2014):1474-1475.
[3]Yang,X.et al,2014,June.50%power conversion efficiency on a non-oxide VCSEL.In Lasers and Electro-Optics(CLEO),2014 Conference on(pp.1-2).IEEE.
[4]D.G.Deppe,et al.Applied Physics Letters 65,No.1(1994):97-99.
01月07日 18:14
