“翻转”光未来,倒装VCSEL激光芯片的深度探讨

来源:柠檬光子LEMON Photonics 2025-01-06

倒装VCSEL芯片的工作原理基于半导体材料的光电效应。与传统正装VCSEL芯片相比,倒装结构使得光子在芯片内部的反射路径更加优化,从而实现了更高的发光效率和更低的功耗。其核心在于多层半导体材料的精密构造,包括有源层、谐振腔和反射镜等,共同协作产生高质量的激光输出。

倒装VCSEL芯片在散热、功率密度以及光学集成等方面展现出显著优势。倒装结构有助于降低热阻,提高芯片的热稳定性,使得芯片能在更宽的温度范围内稳定工作。其垂直发射的特性使得光束质量更高,发散角度更小,非常适合于高密度集成和精确的光电耦合。倒装VCSEL还具备高速调制和宽广的调制带宽,适用于高速通信和数据传输。

倒装结构使得芯片的有源区更加靠近封装基板,从而实现了更高的散热效率,温度敏感性低。这一特性使得倒装VCSEL芯片在高温环境下仍能保持卓越的性能,温度敏感性大大降低。同时,倒装设计还提升了芯片的功率密度,使得光源在光功率、光束形态等方面表现更加出色。

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在光学集成方面,倒装VCSEL芯片架构紧凑、体积更小,稳定性好。通过在芯片衬底上直接集成微透镜,有效地减小了光束发散角,更易于光传感下游产品的光学集成。这一创新设计不仅提高了光学性能,还显著降低了光学集成器件的厚度,适用于空间要求苛刻的光传感终端,如手机、VR/AR设备等。

柠檬光子的倒装VCSEL技术不仅为芯片本身带来了巨大优势,还有助于封装工艺的简化。采用倒装封装方式,减少了封装步骤,降低了封装成本,同时实现了高功率密度和低电感。这一技术特点使得倒装VCSEL芯片在激光加热、工业加热等应用场景中表现出色。

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近日,柠檬光子推出的背发光VCSEL芯片新品,采用倒装结构设计,可以便于后续在晶圆上直接集成微透,可个性化定制热沉、芯片。赋能激光加热、消费电子、汽车激光雷达、VR/AR等光传感应用领域。

柠檬光子倒装VCSEL激光芯片以其卓越的性能、低成本和易于量产集成的优势。随着光传感应用场景的多样化和复杂化,倒装VCSEL芯片将成为推动光传感技术发展的重要力量。将在光通信、3D传感、激光加热、照明带来更多能惊喜和可能。