窗外微風徐徐至，迎來秋雨微微涼；相聚無錫享優(yōu)課，努力學習共成長！由麥姆斯咨詢主辦，上海傳感信息科技有限公司和華強電子網(wǎng)協(xié)辦的《第25期“見微知著”培訓課程：VCSEL核心技術(shù)》，于2020年8月28日至30日在無錫圓滿舉辦！

《第25期“見微知著”培訓課程：VCSEL核心技術(shù)》學員合影留念

2017年，iPhone X的亮相讓提供Face ID人臉解鎖的3D傳感技術(shù)成為大熱門，也帶火了3D傳感模塊中的核心組件：VCSEL。起初，VCSEL是為了光通信應(yīng)用而生，如今正慢慢走向“3D成像與傳感”，在這一過程中，VCSEL技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈是否已經(jīng)做好了充分準備？為滿足廣大VCSEL從業(yè)人員對VCSEL技術(shù)的知識渴求，麥姆斯咨詢特開辦《第25期“見微知著”培訓課程：VCSEL核心技術(shù)》，邀請在VCSEL產(chǎn)業(yè)中擁有豐富實踐經(jīng)驗的講師，為大家深入解讀VCSEL核“芯”技術(shù)，其中涵蓋VCSEL基礎(chǔ)理論知識，VCSEL產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)：仿真與設(shè)計、外延生長及芯片制造工藝、測試等，同時對于VCSEL在智能手機3D攝像頭、車載激光雷達、真無線立體聲（TWS）耳機等領(lǐng)域的應(yīng)用也進行了深入探討。

來自五湖四海的學員帶著對知識的渴求，認真參加了為期兩天半天的培訓，并順利取得結(jié)業(yè)證書！培訓現(xiàn)場反響熱烈，掌聲陣陣，接下來就跟著小編一起來領(lǐng)略此次培訓的魅力吧！

VCSEL產(chǎn)業(yè)界豪華師資陣容，解析技術(shù)難點

8月28日上午，來自常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼亞太區(qū)CEO陳曉遲為我們拉開了此次培訓的序幕。陳曉遲老師依據(jù)從“微觀”到“宏觀”的層次遞進方式，首先講解了半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識，包括晶體結(jié)構(gòu)、能帶、PN結(jié)、雪崩和隧穿現(xiàn)象等。隨后，陳曉遲老師循序漸進，逐步過渡到對半導(dǎo)體光源基本原理的講解，首先以圖表形式對EEL、LED和VCSEL三者做了對比，分析了VCSEL的優(yōu)勢，其中包括可以采用晶圓級制造和測試、波長溫度穩(wěn)定、尺寸小以及可高速調(diào)制等。談及VCSEL的未來技術(shù)發(fā)展路線，陳曉遲老師說到多結(jié)VCSEL是重要的發(fā)展方向，也將成為未來的主流，在汽車激光雷達領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢，因為它能取得更高的光功率和信噪比、工作電流更小且在相同光功率需求下可以減小芯片尺寸，可謂是優(yōu)點多多！課程最后，陳曉遲老師提到，VCSEL憑借其波長溫度穩(wěn)定、價格低、易封裝等優(yōu)勢將成為諸多應(yīng)用領(lǐng)域的紅外光源最佳選擇，其大規(guī)模應(yīng)用也將是必然趨勢，長期而言，因物聯(lián)網(wǎng)及云端運算等應(yīng)用發(fā)展趨勢，3D視覺市場成長潛力龐大，尤其是應(yīng)用于增強現(xiàn)實（AR）、自動駕駛、工業(yè)機器視覺等領(lǐng)域?qū)⒏厪V泛，VCSEL市場前景和技術(shù)演進速度都值得期待。

常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼亞太區(qū)CEO陳曉遲的授課風采

8月28日下午，寧波睿熙科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼副總經(jīng)理汪辰杲為大家?guī)怼禫CSEL設(shè)計》課程的講解。汪辰杲老師以VCSEL設(shè)計基本理念的講解開啟了此次課程之旅，在簡單介紹了VCSEL的工作原理之后，汪辰杲老師著重對VCSEL的設(shè)計理論進行了闡述。對于激發(fā)發(fā)射概念的講解中，汪辰杲老師以“水”比喻載流子，“水龍頭”放“水”，“蓄水池”接“水”，“水”滿出來后，即發(fā)生激發(fā)發(fā)射，生動形象地為大家展示了激發(fā)發(fā)射的過程。隨后，在對VCSEL反射鏡設(shè)計的講解中，汪辰杲老師結(jié)合板書，重點闡述了DBR折射率計算及DBR摻雜。汪辰杲老師說到，VCSEL的設(shè)計牽一發(fā)而動全身，因此要統(tǒng)籌來看，綜合考量其光學性能、電學性能、熱學性能以及可靠性等方面。課程最后，在對全球VCSEL產(chǎn)品發(fā)展趨勢角度，汪辰杲老師說到，目前國內(nèi)VCSEL技術(shù)與國外相比，差距并不大，因此不是不可逾越的，尤其是在消費類領(lǐng)域，技術(shù)水平幾乎相當。目前國內(nèi)的VCSEL應(yīng)用領(lǐng)域正在朝著百花齊放的方向發(fā)展。

寧波睿熙科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼副總經(jīng)理汪辰杲的授課風采

8月29日上午，主題為《VCSEL外延生長及芯片制造工藝》的課程由華芯半導(dǎo)體科技有限公司副總經(jīng)理李軍講授。李軍老師課程開始首先對VCSEL的基本概念做了重點闡述，并表示需要將基礎(chǔ)原理掌握透徹，才能制造出高性能的VCSEL。隨后通過層層遞進，引出VCSEL的材料外延生長，包括外延結(jié)構(gòu)、外延生長流程以及外延片的測試等內(nèi)容。李軍老師提到，VCSEL材料生長有很多難點，如生長中需要控制的參數(shù)非常多、仿真結(jié)果與實際結(jié)果符合性較差、外延層數(shù)極多等，而克服這些難點，其中一個方法就是對外延片進行測試，比如通過AFM（原子力顯微鏡）檢測外延片的表面形貌，可以控制外延片質(zhì)量，提高器件性能。說到VCSEL芯片的制程工藝，李軍老師選擇了幾個關(guān)鍵點進行重點講解，其中包括光刻、金屬剝離、刻蝕以及氧化工藝等，并對這些工藝中會出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象提出了相應(yīng)的解決方案，理論聯(lián)合案例，對學員更具實質(zhì)性幫助。課程最后，李軍老師就VCSEL的質(zhì)量控制方面，結(jié)合自己的實踐經(jīng)歷，向大家輸出了獨特見解，在對VCSEL的失效分析方面，李軍老師說到，要確定準確的失效原因，需要通過多種失效分析手段，綜合考慮結(jié)果，得出概率最大的原因。分析的手段越多，得到準確原因的可能性就越高，令在場的學員們收獲頗豐！

8月29日下午，首先由柯泰測試技術(shù)有限公司光電事業(yè)部總監(jiān)段力維為大家?guī)怼禫CSEL成品測試》課程的講解。課程之初，段力維老師先對VCSEL靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行簡單闡述，從而引出VCSEL小信號調(diào)制特性，并提到VCSEL采用的是直接調(diào)制，調(diào)制方式為強度調(diào)制，類似ASK（幅移鍵控），因為該方式成本低且性能好，但同時也有缺點，如啁啾和色散大，不利于遠距離傳輸?shù)?。隨后通過結(jié)合圖表，分別對LED測試與VCSEL測試的差異、單點VCSEL測試與陣列VCSEL測試的差異進行了對比分析。在對VCSEL測試流程和方法的講解中，段力維老師著重講解了四個測試項目，分別是：電參數(shù)、光譜、光學參數(shù)和人眼安全，并提到在VCSEL測試過程中，需要注意匹配問題以及2線和4線測試誤差問題，針對這兩個問題，段力維老師也給出了相應(yīng)的解決方案，避免學員們在實際工作中走彎路。課程最后，段力維老師結(jié)合自身在VCSEL測試領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗，為大家提供了幾項VCSEL測試效率的提升方法：首先是選擇合適的測試硬件和方案，其次是合理的測試流程設(shè)計，然后是軟件的測試腳本優(yōu)化，最后一項最直接和有效的提升方法，就是多通道并行測試！段老師細致的講解令奮戰(zhàn)在一線的員工獲益良多。

緊接著，當天下午我們又迎來了COMSOL中國應(yīng)用工程師金屹磊為大家講解《VCSEL仿真分析》。在COMSOL仿真領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗的金屹磊老師，在簡單介紹了COMSOL Multiphysics多物理場仿真平臺之后，接著從VCSEL的結(jié)構(gòu)及其特點入手，分別向大家展示了COMSOL軟件在VCSEL仿真中的應(yīng)用，其中包括：半導(dǎo)體仿真、光學仿真和熱仿真。隨后，金屹磊老師便著手開始演示VCSEL的仿真流程，一邊重點講解操作時注意事項，一邊與學員進行互動和答疑，學員們緊跟老師步伐，一點一點累積，最終成功完成了自己的仿真模型。

8月30日上午，首先由天津馭光科技有限公司總經(jīng)理朱慶峰為大家?guī)怼禫CSEL消費類應(yīng)用及VCSEL發(fā)光模組中的微納光學元件》課程的講解。朱慶峰老師從VCSEL在人臉識別中的應(yīng)用出發(fā)，為大家對比分析了幾款刷臉支付方案的優(yōu)缺點，并說到VCSEL隨著3D視覺市場的爆發(fā)也呈現(xiàn)出了爆炸式增長，尤其在消費類領(lǐng)域，然而消費類產(chǎn)品對VCSEL也提出了相當多的指標要求，包括光電轉(zhuǎn)換效率、功率、尺寸、散熱性、可靠性、人眼安全保護、價格……朱慶峰老師當場布置課堂作業(yè)，請大家分別寫出耳機、補光照明、結(jié)構(gòu)光以及ToF方案對上述指標提出的不同標準，讓大家對所學內(nèi)容有了更深刻的感知。朱慶峰老師提到，VCSEL的優(yōu)點是從單點到陣列，功率范圍大，光學性能優(yōu)，不同功率的VCSEL應(yīng)用領(lǐng)域也不同，因此大家需要根據(jù)場景決定功率，然后再決定選擇何種VCSEL。接著，朱慶峰老師又結(jié)合市場上多款手機，對比分析了結(jié)構(gòu)光、iToF和dToF等3D視覺方案中的VCSEL差異，并重點分析了iPhone X的“劉海屏”中的多顆VCSEL及微納光學元件。課程最后，朱慶峰老師列舉了兩個應(yīng)用場景，與學員們共同討論其VCSEL設(shè)計要素，為學員們在實際設(shè)計過程中提供了更多值得借鑒的啟發(fā)！

8月30日上午，我們迎來了此次培訓的最后一節(jié)課——《VCSEL汽車應(yīng)用》，由中國科學院長春光學精密機械與物理研究所副研究員張建偉為大家講解。張建偉老師深耕VCSEL領(lǐng)域多年，在國內(nèi)外重要學術(shù)刊物上發(fā)表多篇研究論文，具有豐富的理論知識。課程開始，張建偉老師首先介紹了近紅外波段半導(dǎo)體激光光源的工作原理，對比分析了EEL及VCSEL激光器的各自優(yōu)勢所在，正是由于二者結(jié)構(gòu)特點不同，在激光雷達中的應(yīng)用也大有不同。其中EEL憑借其高功率輸出的特點，主要應(yīng)用于機械掃描式激光雷達；而VCSEL則在體積、成本、固態(tài)化方面具有明顯優(yōu)勢，因此為固態(tài)Flash激光雷達所青睞。隨后，張老師簡要闡述了高功率VCSEL技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合典型案例，詳細分析了激光雷達適用的高功率VCSEL技術(shù)。提到高功率VCSEL激光器的制造工藝難點，張建偉老師重點從臺面制備、側(cè)壁氧化、絕緣介質(zhì)掩膜、蒸鍍電極到解離封裝等外延制備、芯片制造、封裝工藝等方面進行講解，為學員全面展現(xiàn)出VCSEL制造工藝的魅力。

真知灼見頻現(xiàn)，學習氛圍濃郁

此次培訓課程環(huán)環(huán)相扣、層層遞進，系統(tǒng)性、科學性強，通過理論講解+案例分享方式，有效促進了學員對知識和技能的吸收達到最大化。整個培訓期間，學員的虛心請教、認真筆記、踴躍提問都感動著麥姆斯咨詢的每一位工作人員，學員與講師交流互動是常態(tài)，三五成群地探討問題更是一道美麗的風景線。愿此次培訓給學員們帶來豐富知識的同時，大家也能夠通過麥姆斯咨詢平臺互通有無，促進彼此合作與進步，這也是我們培訓課程最大價值所在。

在為期三天的知識共享與思維碰撞中，麥姆斯咨詢舉辦的《第25期“見微知著”培訓課程：VCSEL核心技術(shù)》圓滿舉辦！麥姆斯咨詢將繼續(xù)保持專業(yè)精神，為廣大學員求得賢師；麥姆斯咨詢將繼續(xù)秉承精益求精的精神，不斷開拓進取；麥姆斯咨詢將持續(xù)為大家?guī)砀嗟木氛n程，敬請期待！

原文標題：探尋VCSEL核“芯”技術(shù)，深挖VCSEL無限潛能

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