側(cè)發(fā)光激光芯片依靠襯底晶體的解離面作為諧振腔面，在大功率以及高新能要求的芯片上技術(shù)已經(jīng)成熟，但是也存在很多不足，例如激光性能對腔面的要求較高，不能用常規(guī)的晶圓切割，比如砂輪刀片、激光切割等。

在實際生產(chǎn)中測試環(huán)節(jié)又特別麻煩，需要解離成bar條才能繼續(xù)測試，這個需要消耗切片的生產(chǎn)能力。

因此很多人想研發(fā)出面發(fā)射激光器芯片。

刻蝕45°鏡面反射側(cè)出光。發(fā)射特性完全依賴于內(nèi)部反射鏡的傾斜角度和平整度，工藝制作困難，并有光束畸變等問題，早期很多人研究，也有用Mems做鏡面的研究，但是很難量產(chǎn)。

這是一種高階耦合光柵的SELD，盡管可以獲得發(fā)散角較小的窄細光束，但是其發(fā)射界面呈條狀結(jié)構(gòu)，由于布拉格反射作用，其縱模選擇性好，可以實現(xiàn)動態(tài)單縱模工作，但是其發(fā)射光的大部分進入襯底，使效率大大降低，而且激光束的反射角度隨著波長而變化。

第三種就是Vcsel芯片，其有源區(qū)直徑和腔長只有微米級，容易實現(xiàn)低Ith，微安電流的級別。

具有高的微分量子效率，光束發(fā)散角很小，也易于光纖耦合，同時具備良好的動態(tài)單縱模和空間發(fā)射模特性。

Vcsel的發(fā)射波長取決于外延生長，而不是完全有材料和芯片工藝決定，也因此比較容易實現(xiàn)發(fā)射波長的準確控制。可以制備出vcsel陣列，而且可以實現(xiàn)在晶圓表面直接測試。

高功率VCSEL研發(fā)的難點主要在于發(fā)光孔增多的情況下，如何處理熱效應(yīng)的問題。對此乾照光電在外延方向上優(yōu)化外延量子阱，提高內(nèi)量子效率，以及優(yōu)化外延材料的熱阻，改善器件散熱特性;在芯片方向通過優(yōu)化芯片設(shè)計結(jié)構(gòu)，提高光電效率。

目前國內(nèi)Vcsel的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)趨于成熟，晶圓也可以做到6inch的規(guī)模，也有在準備8英寸的跡象了。但是長波長比如1310nm1550nm的vcsel芯片目前還面臨很多問題，因為其需要更厚的DBR層。

審核編輯 ：李倩