窗外微風徐徐至，迎來秋雨微微涼；相聚無錫享優課，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協辦的《第25期“見微知著”培訓課程：VCSEL核心技術》，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》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技術和產業鏈是否已經做好了充分準備？為滿足廣大VCSEL從業人員對VCSEL技術的知識渴求，麥姆斯咨詢特開辦《第25期“見微知著”培訓課程：VCSEL核心技術》，邀請在VCSEL產業中擁有豐富實踐經驗的講師，為大家深入解讀VCSEL核“芯”技術，其中涵蓋VCSEL基礎理論知識，VCSEL產業鏈重要環節：仿真與設計、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）耳機等領域的應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，并順利取得結業證書！培訓現場反響熱烈，掌聲陣陣，接下來就跟著小編一起來領略此次培訓的魅力吧！

VCSEL產業界豪華師資陣容，解析技術難點

8月28日上午，來自常州縱慧芯光半導體科技有限公司的聯合創始人兼亞太區CEO陳曉遲為我們拉開了此次培訓的序幕。陳曉遲老師依據從“微觀”到“宏觀”的層次遞進方式，首先講解了半導體物理基礎知識，包括晶體結構、能帶、PN結、雪崩和隧穿現象等。隨后，陳曉遲老師循序漸進，逐步過渡到對半導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的優勢，其中包括可以采用晶圓級制造和測試、波長溫度穩定、尺寸小以及可高速調制等。談及VCSEL的未來技術發展路線，陳曉遲老師說到多結VCSEL是重要的發展方向，也將成為未來的主流，在汽車激光雷達領域有著不可替代的優勢，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，可謂是優點多多！課程最后，陳曉遲老師提到，VCSEL憑借其波長溫度穩定、價格低、易封裝等優勢將成為諸多應用領域的紅外光源最佳選擇，其大規模應用也將是必然趨勢，長期而言，因物聯網及云端運算等應用發展趨勢，3D視覺市場成長潛力龐大，尤其是應用于增強現實（AR）、自動駕駛、工業機器視覺等領域將更趨廣泛，VCSEL市場前景和技術演進速度都值得期待。

常州縱慧芯光半導體科技有限公司聯合創始人兼亞太區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合創始人兼副總經理汪辰杲為大家帶來《VCSEL設計》課程的講解。汪辰杲老師以VCSEL設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的設計理論進行了闡述。對于激發發射概念的講解中，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，即發生激發發射，生動形象地為大家展示了激發發射的過程。隨后，在對VCSEL反射鏡設計的講解中，汪辰杲老師結合板書，重點闡述了DBR折射率計算及DBR摻雜。汪辰杲老師說到，VCSEL的設計牽一發而動全身，因此要統籌來看，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產品發展趨勢角度，汪辰杲老師說到，目前國內VCSEL技術與國外相比，差距并不大，因此不是不可逾越的，尤其是在消費類領域，技術水平幾乎相當。目前國內的VCSEL應用領域正在朝著百花齊放的方向發展。

寧波睿熙科技有限公司聯合創始人兼副總經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》的課程由華芯半導體科技有限公司副總經理李軍講授。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，包括外延結構、外延生長流程以及外延片的測試等內容。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非常多、仿真結果與實際結果符合性較差、外延層數極多等，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的異常現象提出了相應的解決方案，理論聯合案例，對學員更具實質性幫助。課程最后，李軍老師就VCSEL的質量控制方面，結合自己的實踐經歷，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有限公司光電事業部總監段力維為大家帶來《VCSEL成品測試》課程的講解。課程之初，段力維老師先對VCSEL靜態特性和動態特性進行簡單闡述，從而引出VCSEL小信號調制特性，并提到VCSEL采用的是直接調制，調制方式為強度調制，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，不利于遠距離傳輸等。隨后通過結合圖表，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、光譜、光學參數和人眼安全，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，段力維老師結合自身在VCSEL測試領域數十年的經驗，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計，然后是軟件的測試腳本優化，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中國應用工程師金屹磊為大家講解《VCSEL仿真分析》。在COMSOL仿真領域擁有豐富經驗的金屹磊老師，在簡單介紹了COMSOL Multiphysics多物理場仿真平臺之后，接著從VCSEL的結構及其特點入手，分別向大家展示了COMSOL軟件在VCSEL仿真中的應用，其中包括：半導體仿真、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理朱慶峰為大家帶來《VCSEL消費類應用及VCSEL發光模組中的微納光學元件》課程的講解。朱慶峰老師從VCSEL在人臉識別中的應用出發，為大家對比分析了幾款刷臉支付方案的優缺點，并說到VCSEL隨著3D視覺市場的爆發也呈現出了爆炸式增長，尤其在消費類領域，然而消費類產品對VCSEL也提出了相當多的指標要求，包括光電轉換效率、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，請大家分別寫出耳機、補光照明、結構光以及ToF方案對上述指標提出的不同標準，讓大家對所學內容有了更深刻的感知。朱慶峰老師提到，VCSEL的優點是從單點到陣列，功率范圍大，光學性能優，不同功率的VCSEL應用領域也不同，因此大家需要根據場景決定功率，然后再決定選擇何種VCSEL。接著，朱慶峰老師又結合市場上多款手機，對比分析了結構光、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用場景，與學員們共同討論其VCSEL設計要素，為學員們在實際設計過程中提供了更多值得借鑒的啟發！

8月30日上午，我們迎來了此次培訓的最后一節課——《VCSEL汽車應用》，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領域多年，在國內外重要學術刊物上發表多篇研究論文，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激光器的各自優勢所在，正是由于二者結構特點不同，在激光雷達中的應用也大有不同。其中EEL憑借其高功率輸出的特點，主要應用于機械掃描式激光雷達；而VCSEL則在體積、成本、固態化方面具有明顯優勢，因此為固態Flash激光雷達所青睞。隨后，張老師簡要闡述了高功率VCSEL技術應用現狀，結合典型案例，詳細分析了激光雷達適用的高功率VCSEL技術。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、側壁氧化、絕緣介質掩膜、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，為學員全面展現出VCSEL制造工藝的魅力。

真知灼見頻現，學習氛圍濃郁

此次培訓課程環環相扣、層層遞進，系統性、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，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》圓滿舉辦！麥姆斯咨詢將繼續保持專業精神，為廣大學員求得賢師；麥姆斯咨詢將繼續秉承精益求精的精神，不斷開拓進取；麥姆斯咨詢將持續為大家帶來更多的精品課程，敬請期待！

原文標題：探尋VCSEL核“芯”技術，深挖VCSEL無限潛能

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