ทางเลือกของอุดมคติแหล่งกำเนิดเลเซอร์: การปล่อยขอบเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ภาคสอง
4. สถานะการใช้งานของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบ
เนื่องจากมีช่วงความยาวคลื่นกว้างและกำลังสูง เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบจึงได้รับการนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในหลายสาขา เช่น ยานยนต์ การสื่อสารด้วยแสง และเลเซอร์การรักษาทางการแพทย์ ตามรายงานของ Yole Developpement ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยตลาดที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติ ตลาดเลเซอร์แบบ edge-to-emit จะเติบโตถึง 7.4 พันล้านดอลลาร์ในปี 2027 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น 13% การเติบโตนี้จะยังคงขับเคลื่อนโดยการสื่อสารด้วยแสง เช่น โมดูลออปติก เครื่องขยายสัญญาณ และแอปพลิเคชันการตรวจจับ 3 มิติสำหรับการสื่อสารข้อมูลและโทรคมนาคม สำหรับความต้องการการใช้งานที่แตกต่างกัน ได้มีการพัฒนารูปแบบการออกแบบโครงสร้าง EEL ที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรม รวมถึง: เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ Fabripero (FP) เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ Distributed Bragg Reflector (DBR) เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ External Cavity Laser (ECL) เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ Distributed Feedback (ดีเอฟบี เลเซอร์), เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบควอนตัมคาสเคด (QCL) และไดโอดเลเซอร์พื้นที่กว้าง (BALD)
ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการสื่อสารด้วยแสง การใช้งานการตรวจจับแบบ 3 มิติ และสาขาอื่นๆ ความต้องการเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน นอกจากนี้ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยพื้นผิวโพรงแนวตั้งยังมีบทบาทสำคัญในการเติมเต็มข้อบกพร่องซึ่งกันและกันในแอปพลิเคชันใหม่ๆ เช่น:
(1) ในด้านการสื่อสารด้วยแสง EEL แบบกระจาย InGaAsP/InP (เลเซอร์ DFB) 1550 นาโนเมตรและ EEL แบบ Fabry Pero InGaAsP/InGaP 1300 นาโนเมตรมักใช้กันในระยะทางการส่งข้อมูล 2 กม. ถึง 40 กม. และอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 40 Gbps อย่างไรก็ตาม ที่ระยะทางการส่งข้อมูล 60 ม. ถึง 300 ม. และความเร็วในการส่งข้อมูลที่ต่ำกว่า VCsels ที่ใช้ InGaAs และ AlGaAs ความยาว 850 นาโนเมตรจะโดดเด่นกว่า
(2) เลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวโพรงแนวตั้งมีข้อได้เปรียบคือขนาดเล็กและความยาวคลื่นแคบ จึงได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ส่วนข้อได้เปรียบด้านความสว่างและพลังงานของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เปล่งแสงขอบช่วยนำทางให้กับการใช้งานการตรวจจับระยะไกลและการประมวลผลพลังงานสูง
(3) ทั้งเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เปล่งขอบและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เปล่งพื้นผิวโพรงแนวตั้งสามารถใช้สำหรับ liDAR ระยะสั้นและระยะกลางเพื่อให้บรรลุการใช้งานเฉพาะ เช่น การตรวจจับจุดบอดและการออกนอกเลน
5. การพัฒนาในอนาคต
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบมีข้อดีคือมีความน่าเชื่อถือสูง มีขนาดเล็ก และความหนาแน่นของพลังงานแสงสูง และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในการสื่อสารด้วยแสง liDAR การแพทย์ และสาขาอื่นๆ อย่างไรก็ตาม แม้ว่ากระบวนการผลิตเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบจะค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว แต่เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของตลาดอุตสาหกรรมและผู้บริโภคสำหรับเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบ จำเป็นต้องปรับปรุงเทคโนโลยี กระบวนการ ประสิทธิภาพ และด้านอื่นๆ ของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปล่อยขอบอย่างต่อเนื่อง รวมถึง: ลดความหนาแน่นของข้อบกพร่องภายในเวเฟอร์ ลดขั้นตอนกระบวนการ พัฒนาเทคโนโลยีใหม่เพื่อแทนที่กระบวนการตัดเวเฟอร์แบบล้อเจียรและใบมีดแบบดั้งเดิมที่มักเกิดข้อบกพร่อง ปรับปรุงโครงสร้างเอพิแทกเซียลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเลเซอร์ปล่อยขอบ ลดต้นทุนการผลิต เป็นต้น นอกจากนี้ เนื่องจากแสงที่ส่งออกจากเลเซอร์ปล่อยขอบอยู่ที่ขอบด้านข้างของชิปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ จึงยากที่จะบรรจุชิปขนาดเล็กได้ ดังนั้น กระบวนการบรรจุที่เกี่ยวข้องจึงยังคงต้องดำเนินการต่อไป
เวลาโพสต์ : 22 ม.ค. 2567