砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）晶體及其激光器技術在光電子領域具有重要地位。這些材料因其優(yōu)越的電子和光學特性，被廣泛用于高速電子器件、光通信、激光器等應用。通過優(yōu)化材料特性、改進器件結構和探索新型材料，這些技術將繼續(xù)推動光通信、光傳感和高速電子器件的發(fā)展。
6月22日-23日，“新一代半導體晶體技術及應用大會在濟南召開。本次會議在第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟指導下，由山東大學新一代半導體材料研究院、山東大學晶體材料國家重點實驗室、濟南市歷城區(qū)人民政府、山東中晶芯源半導體科技有限公司、山東華光光電子股份有限公司、極智半導體產業(yè)網（m.jycsgw.cn）、第三代半導體產業(yè)共同主辦。
會議除開幕大會，還設置了四大主題平行論壇。其中“砷化鎵、磷化銦晶體及激光器技術”平行論壇上，實力派嘉賓代表們深入研討，分享相關技術最新研究成果，探討發(fā)展趨勢與前沿，觀點交互，碰撞激發(fā)新的思路，共同促進產業(yè)技術發(fā)展。中國工程物理研究院激光聚變研究中心研究員隋展和中國科學院上海光學精密機械研究所研究員周軍共同主持了該分論壇。
中國工程物理研究院激光聚變研究中心研究員隋展
哈爾濱工業(yè)大學激光空間信息全國重點實驗室教授姚寶權
《近紅外792nm半導體激光器在中長波紅外固體激光方面的應用》
792nm半導體激光器作為泵浦源，在中長波紅外固體激光器方面具有廣泛應用。其高效、穩(wěn)定和緊湊的特點，使其成為中長波紅外激光器技術中的重要組成部分。哈爾濱工業(yè)大學激光空間信息全國重點實驗室教授姚寶權做了“近紅外792nm半導體激光器在中長波紅外固體激光方面的應用”的主題報告，分享了相關研究成果，涉及2微米及中長波紅外固體激光器應用拓展:光刻機光源，2微米及中長波紅外固體激光器應用拓展:大飛機制造，1.91mm Tm:YLF連續(xù)激光器，1.94mm Tm:YAP連續(xù)激光器，單模保偏摻Tm全光纖連續(xù)激光器，單模保偏摻Tm全光纖連續(xù)激光器，高功率Tm光纖激光器技術，高平均功率Ho:YAG脈沖激光器，百赫茲、焦耳級 2.05μm Ho:YLF激光器，10~12μm 脈沖激光器(CdSe)等。其中，研究開展了300WTm光纖振蕩器試驗研究，泵浦功率544W，最大輸出激光功率306W，閾值功率約為10W，斜率效率58.6%，光-光效率56.3%，光斑呈高斯分布；3臺300W級Tm光纖激光器輸出功率共870W，經過合束后輸出功率843W，合束效率大于96%，整機光-光轉換效率大于53%。
中國科學院半導體研究所研究員楊曉光
《面向硅光集成的III-V族量子點材料與激光器》
量子點材料具有三維量子限制效應，以其作為有源區(qū)的量子點激光器具有更低的功耗、更高的溫度穩(wěn)定性和工作溫度、更強的抗反射特性，可在無制冷、無隔離器環(huán)境下穩(wěn)定高效輸出。此外，量子點材料還具有強的缺陷不敏感性，是硅基外延片上光源的首選方案。中國科學院半導體研究所研究員楊曉光做了“面向硅光集成的III-V族量子點材料與激光器”的主題報告，重點介紹了在砷化鎵基和硅基量子點材料與激光器方面的最新進展，展示了高溫高功率單模激光器、窄線寬低噪聲DFB激光器、無制冷高速直調激光器等產品。相關研究得到國家自然科學基金重點項目、國家重點研發(fā)計劃等支持。
中國科學院上海光學精密機械研究所研究員周軍
《雙碳背景下的激光智能制造技術》
激光加工制造作為一種靈活便捷的加工方法，彰顯出優(yōu)異的經濟和社會效益，且綠色環(huán)保，是實現綠色低碳循環(huán)經濟的理想解決方案。中國科學院上海光學精密機械研究所研究員周軍做了“雙碳背景下的激光智能制造技術”的主題報告，主要介紹了激光在新能源領域的典型應用，并重點介紹了其團隊在動力電池激光焊接及燃料電池金屬極板焊接等方面的工作。
華光光電LD管芯部副總經理張曉東
《高功率紅光半導體激光芯片及其應用》
半導體激光器波長主要波長范圍從400nm-2000nm，GaAs基材料波長范圍630nm-1100nm，紅光波段激光器在建筑行業(yè)、醫(yī)療健康、科研和軍事等領域應用非常廣泛。640nm激光可以實現大色域范圍，提升顯示質量，激光器功率成為影響投影效果的要素之一。華光光電LD管芯部副總經理張曉東做了“高功率紅光半導體激光芯片及其應用”的主題報告，分享了主要技術難題、大功率640nm激光器、長壽命670nm半導體激光器等內容。報告指出，640nm 激光所用In(AlGa)P 材料基礎電阻率高，熱導率低，材料帶隙結構受熱影響大，容易造成激光輸出性能下降，因此激光器性能受熱影響嚴重。大功率640nm激光器研發(fā)進展方面，芯片設計軟件LASTIP，結合自研MOCVD材料參數模型庫庫，實現了芯片材料與結構參數雙優(yōu)化，光電參數計算精度與實際測量誤差大幅降低。芯片封裝形式從COS、光纖耦合輸出、常規(guī)TO和疊陣，采用AlN、SiC等高熱導率熱沉，提升激光器與模組長時間工作的穩(wěn)定性和使用壽命。長壽命670nm半導體激光器方面，芯片TO金錫封裝以恒定電流50mA在85度恒溫環(huán)境下連續(xù)工作5040小時，激光器平均輸出功率10mW，5040小時測試后平均功率衰減低于15%，MTTF計算壽命 200,000小時。 高可靠性670nm激光芯片可在醫(yī)療、環(huán)境檢測等領域廣泛應用，推動激光器國產化。
蘇州英谷激光科技有限公司總經理肖旭輝
《激光助力半導體行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新》
激光技術在半導體行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新中起到了關鍵作用，通過提高制造精度、優(yōu)化生產工藝、增強檢測能力等方面，推動了半導體技術的進步和產業(yè)升級。蘇州英谷激光科技有限公司總經理肖旭輝做了“激光助力半導體行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新”的主題報告，分享了激光微加工和激光宏加工，激光在半導體行業(yè)的應用場景等相關進展，涉及激光波長和脈沖寬度對材料加工的影響：1030nm皮秒紅外激光在LED行業(yè)的應用，深紫外激光剝離，激光在硅晶圓隱形切割及碳化硅剝離工藝的應用，355nm/266nm紫外/深紫外激光在半導體檢測領域的應用，半導體激光退火（527nm/351nm 40mJ納秒激光器），激光誘導改性玻璃TGV,3D封裝（皮秒、飛秒紅外激光器），355nm長脈寬紫外激光晶圓刻槽，皮秒紫外激光對單晶金剛石材料的去除測試，皮秒紫外激光對單晶金剛石材料的去除測試：355nm紫外激光微結構加工應用等內容。
山東大學信息科學與工程學院教授趙智剛
《超快和紫外激光》
超快激光和紫外激光在科學研究、材料加工、醫(yī)療以及半導體制造等多個領域都有廣泛的應用。山東大學信息科學與工程學院教授趙智剛做了“超快和紫外激光”的主題報告，
中國科學院大連化物所研究員李剛
《高質強光光學元件制造與薄片激光技術》
中國科學院大連化物所研究員李剛做了“高質強光光學元件制造與薄片激光技術”的主題報告，報告介紹了在強光光學元件超光滑表面加工、超低損耗激光薄膜以及微結構激光窗口等方面的研制進展，超光滑表面粗糙度達到0.1 nm，近紅外波段反射率達99.999%，損傷閾值達100 kW/cm2；介紹了團隊在薄片晶體高質量封裝技術、射流冷卻系統(tǒng)的仿真與設計、薄片多通泵浦模塊等薄片激光中的關鍵核心單元技術，以及在薄片激光再生放大器和多程放大器等方面研制進展；目前已研制出48通、72通薄片激光放大器，連續(xù)激光光光效率大于70%，利用自主研制的薄片放大器，通過再生放大技術路線實現了50-200 kHz可調，平均功率大于300 W的脈沖激光輸出；目前正在開展基于多程放大的2000 W皮秒激光研制。
濟南大學物理科學與技術學院副教授蔣鍇
《高導熱半導體激光器封裝熱沉材料技術研究進展》
高導熱半導體激光器封裝熱沉材料技術在提高半導體激光器性能和可靠性方面起著至關重要的作用。隨著激光器功率密度的提高，熱管理問題變得尤為突出。濟南大學物理科學與技術學院副教授蔣鍇做了“高導熱半導體激光器封裝熱沉材料技術研究進展”的主題報告，分享了相關研究進展。
山東華光光電激光事業(yè)二部副總經理孫素娟
《高功率疊陣激光器及相關技術》
隨著半導體激光器巴條功率的提升以及封裝技術的發(fā)展，半導體激光器的峰值功率和轉換效率在不斷提升，體積和質量在不斷減小，功率密度越來越高，應用領域更廣泛，已批量應用至測距照射、軍事科研、工業(yè)制造、醫(yī)療、科研等領域山東華光光電激光事業(yè)二部副總經理孫素娟做了“高功率疊陣激光器及相關技術”的主題報告，分享了相關關鍵技術、高功率疊陣激光器、可靠性平臺及產業(yè)化等內容。涉及高質量外延材料生長及結構設計、高損傷閾值芯片制備及腔面處理技術、高效熱管理技術、硬焊料封裝技術、光場勻化技術，基元化、模塊化集成設計等。報告指出，以國產化高功率巴條為基礎，實現高功率半導體激光器疊陣封裝，助推高功率固體激光器快速發(fā)展，滿足國家重大工程需求?；谧援a巴條優(yōu)勢，不斷提升高功率半導體激光器封裝技術，實現高能量、高光束質量、高可靠性疊陣的國產化，打破國外高能量激光的壟斷，降低成本，提高市場競爭力。以高功率半導體激光器泵浦源為核心，進一步擴展電控、溫控配套能力，提高系統(tǒng)集成度。
陜西理工大學講師鄭立
《全固態(tài)GHz重復頻率飛秒激光振蕩器研究》
飛秒激光是激光發(fā)展的重要前沿方向，已開拓出多個應用學科，產生了四個諾貝爾獎，在基礎科學、大科學設施、先進醫(yī)療、現代國防及精密加工等領域得到越來越多的應用。陜西理工大學講師鄭立做了“全固態(tài)GHz重復頻率飛秒激光振蕩器研究”的主題報告，分享了GHz飛秒激光產生技術、高功率GHz飛秒激光研究進展等內容。涉及提高飛秒激光脈沖重復頻率的方法、高重頻飛秒激光器、全固態(tài)高重頻飛秒激光器、單模LD泵浦的GHz飛秒振蕩器、單模光纖激光器泵浦的GHz飛秒振蕩器、多模LD泵浦的GHz飛秒振蕩器等。報告指出，高重頻飛秒激光器的重要發(fā)展方向：實現高功率短脈沖輸出。
西安電子科大學博士后王閣陽
《高功率全固態(tài)飛秒激光技術與應用》
全固態(tài)飛秒激光面臨著能量提升、功率提升、重頻拓展等多方面的挑戰(zhàn)，西安電子科大學博士后王閣陽做了“高功率全固態(tài)飛秒激光技術與應用”的主題報告，分享了摻鐿飛秒激光再生放大技術研究進展。涉及脈沖能量提升研究進展、平均功率提升研究進展、放大器色散管理控制、增益窄化抑制、激光晶體熱管理等。報告顯示，已解決的關鍵技術問題涉及能量放大過程中的增益窄化抑制、功率放大中激光晶體的熱管理、重頻拓展過程中的時頻穩(wěn)定等。
廣東先導微電子科技有限公司研發(fā)工程師時銀婧
《砷化鎵和磷化銦單晶材料的制備和展望》
廣東先導微電子科技有限公司研發(fā)工程師時銀婧做了“砷化鎵和磷化銦單晶材料的制備和展望”的主題報告，分享了化合物半導體應用前景及市場展望、化合物半導體材料(單晶、襯底)制造工藝、 大尺寸化合物半導體材料發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)等內容。報告指出，在襯底材料供應端，6”GaAs 和 4”InP 晶體生長以及晶片加工，已實現規(guī)模化的穩(wěn)定量產及供貨； 6”GaAs 在3D傳感和激光應用領域已形成規(guī)?；钠骷慨a，如用于3D傳感和數字通信的VCSEL，以及用于工業(yè)、航空航天和國防的邊發(fā)射（EEL）器件。4” InP 也已實現光通信應用模塊的規(guī)模量產。 大尺寸化合物半導體襯底（GaAs、InP）制備難點在于晶片加工，隨著化合物半導體器件產業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，和芯片制造工藝水平的不斷提升，對襯底的電學和光學均勻性、幾何尺寸、加工精度、表面粗糙度、亞表面損傷等的要求也越來越高；襯底直徑的增加，對切片翹曲度、晶片退火均勻性、研磨和拋光后表面/亞表面損傷層的去除、晶片邊形以及邊緣粗糙度的要求更高；大尺寸晶片加工，對拋光、清洗及檢測階段的自動化程度要求增加，同時對包裝方式也提出了更嚴格的要求。
備注：根據現場有限資料整理，僅供參考！如有出入，敬請諒解！
