【文/ 林丽雪】
苹果日前大动作注资三. 九亿美元予 Finisar 买设备, 并绑下 VCSEL 产能, 除了直接背书3 D 感测产业, 更间接宣告 Finisar 将纳入苹果供应链, 而 VCSEL 磊芯片二○一八年供应恐不足的问题, 跟着浮上台面, 能产出 VCSEL 的供货商瞬间成为当红炸子鸡, 也确立 VCSEL 将会是贯穿二○一八年的明星产业.
没 VCSEL 就无法辨识
iPhone X 脸部辨识启动3 D 感测应用后, 非苹阵营可望跟进, 3 D 感测已被高盛列为二○一八年八大新兴趋势的第一位, 摩根大通并预估, 具备3 D 感测模块的智能手机, 于二○二○年将较二○一七年大增二○倍至十亿支, 加上未来还可延伸应用到 AR/VR, 无人机与自驾车等新领域, 无庸置疑, 3 D 感测已成为未来几年的产业大趋势.
然 VCSEL 只是3 D 感测中的一环, 何以非得要苹果砸重金绑产能? 究竟 VCSEL 有何重要?
从3 D 感测模块的结构来分析, 3 D 感测需包含一个发射器模块与一个接受器模块, 其中, 发射器模块中, 除了晶圆级光学组件 (W L O ) 之外, 最关键的零件就是 VCSEL, 简单来说, VCSEL 是3 D 感测中的红外线光源, 没有这个光源, 就无法做出面部识别, 也就无法发射或接收.
早期传统的3 D 感测系统一般都使用L E D 作为红外线光源, 但在技术上, 由于L E D 不具有谐振腔, 会导致光束更加发散, 藕合性很差, VCSEL 不仅没有这些问题, 甚至随着 VCSEL 技术的成熟, 不仅在精确度, 小型化, 低功耗, 可靠性都较L E D 来得更具优势, 也因此, 近年常见的 3D 摄像头系统, 几乎都采用 VCSEL 作为红外光源.
VCSEL 的技术存在已久, 但一直到一九九六年才被商业化, 商业化后, 也仅是小量地应用在光通讯产品, 无法大鸣大放, 一来是因为技术难度很高, 大尺寸设备量产一直有很大的问题, 二来是没有够大的应用出海口, 支撑 VCSEL 厂放大资本投资.
就技术来说, 在某些制程上, VCSEL 和 LED 有许多相似之处, 同样都是结合光学材料的三五族半导体制程, 不同于纯硅的半导体制程良率往往可达到九九% , 三五族磊晶制程良率普遍不高, 低于九成是常有的事, 甚至, 要维持 VCSEL 芯片的特性及可靠性, VCSEL 还必须包含有外延技术, 氧化工艺, 保护绝缘工艺等关键技术, 其中, 氧化工艺是L E D 完全没有的技术, 保护绝缘工艺更是国内大多数厂商几乎是无法克服的地方.