摘要：VCSEL激光器是3D感應領域的關鍵器件，其在iPhone 11中的應用使得市場大熱。目前，VCSEL激光器的應用正逐漸向消費電子領域轉移，國內也有比較多的企業積極佈局VCSEL激光器，未來幾年其在消費電子領域的應用應該重點關注。
VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)即垂直腔表面發射激光器，具有調製響應快、光束質量好、效率高、可集成等優點，由於其單個芯片輸出功率較低，一般應用於短距場景，是消費電子傳感(3D感應面部識別)和短距光通信的首選光源。
VCSEL領域市場廣闊，國內企業積極佈局
VCSEL應用領域相當廣泛，在光通信領域主要作為短距離光纖通信、光並行處理、光互聯繫統等;在工藝及材料技術改進後，VCSEL器件在功耗、製造成本、集成、散熱等領域的優勢開始顯現，應用領域又拓展到工業照明、環境監測、醫療設備等;自iPhoneX發佈後，VCSEL作為其紅外光源引爆了3D傳感市場，華為、三星、小米、OPPO相繼推出搭載VCSEL 3D傳感功能的智能手機，而未來其在AR眼鏡、物聯網、智能駕駛傳感雷達上的應用將使市場空間更具想象力。
表1 VCSEL主要應用領域
國內企業佈局VCSEL芯片及器件的企業超過10家，其中產品技術較為成熟的主要有：武漢光迅科技、江蘇華芯半導體、華工科技、三安光電等。武漢光迅科技是國內光通信光模塊行業最大的公司，公司牽頭組建了“國家信息光電子創新中心”，並在25G VCSEL 芯片研發上取得突破性進展。江蘇華芯成立於2015年底，是目前國內唯一一家能夠自主完成VCSEL和藍光半導體激光器芯片外延及芯片工藝製造，並實現量產的公司。
國內VCSEL技術實力仍然較弱
數據通信行業應用的VCSEL常採用3英寸或4英寸晶圓製造工藝，國內企業在這一尺寸上已經有較為成熟的生產線。但難點在於光通信用VCSEL的壽命要求至少在4000小時以上，因此穩定性驗證尤為重要。穩定性驗證週期在半年到一年之間，企業宣稱量產到通過下游客戶測試之間仍有很長距離。
消費電子行業應用的VCSEL需要6英寸晶圓製造工藝，大尺寸的晶圓生產線才能降低製造成本，以及生產大的VCSEL陣列。但國內6英寸晶圓外延片的關鍵工藝仍有待解決，使得生產線整體良率偏低。
結語
目前，VCSEL激光器仍較多用在5G光通信、3D傳感器領域，但在包括消費電子、工業、醫療、物聯網、智能駕駛傳感器、AR/VR等領域的應用已經顯現。國外的光芯片企業在積極的擴張併購，國內VCSEL技術雖然與國外龍頭差距明顯，但已經有多家企業佈局並取得了不錯的成績，VCSEL的市場熱度不減，行業應受到重點關注。
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