【正文】 平板顯示領域落后于日本和韓國，正積極瞄準新一代顯示技術 —— 激光顯示。 CS 封裝的單管激光器輸出功率最高到達了8W。為了提高激光器的效率，美國國防高技術研究計劃署（ DARPA ）于 2020 年啟動了超高效率半導體激光器光源項目（ super high efficiency diode source ,SHEDS） ,其最終目標是將半導體激光器的功率轉換提升到 80%以上。 是制定標準規(guī)范行業(yè)發(fā)展的有效手段之一 山東省 大功率半導體激光器工程實驗室 的建設，將建立半導體 激光器 標準平臺。公司現有半導體激光二極管（ LD）產品在國內處于領先地位，是國內唯一一家從外延材料、管芯制作、器件及應用產品生產線的企業(yè)，LD管芯產銷量穩(wěn)居全國第一。 我國是世界 半導體激光器 生產第一大國，但主要是中低端產品，大而不山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 11強。如美國的 JDSU 、 COHERENT，德國的 OSRAM、西門子等。我國對激光顯示技術的關注也早已開始，激光顯示專利涉及到激 光器外延材料激光顯示系統(tǒng)的主要關鍵環(huán)節(jié)和核心技術，特別在共性核心技術領域 —— 大色域激光光源、勻場消相干等取得了完整的自主創(chuàng)新知識產權，處于領先地位。我國在光學引擎、投影屏發(fā)展方面都比較迅速，急需大功率半導體激光器的產業(yè)化來推進激光顯示技術的應用。四十年來，激光廣泛地應用于國防、通訊、醫(yī)療、工業(yè)應用、出版業(yè)、科學和工程研究、環(huán)境監(jiān)測、精密測量、服務業(yè)和家庭娛樂等各個領域。量子阱激光二極管具有閾值電流低，輸出功率高的優(yōu)點，是目前市場應用的主流產品。積極支持山東浪潮華光光電子有限公司半導體照明用外延片、管芯、器件及應用產品等項目的建設和實施”。即重點研發(fā) SiC 和 GaN 等單晶材料技術；襯底技術和單晶生產設備；新 SiC 襯底工業(yè)生產技術；藍光外延生長及管芯制作技術；大功率白光制造與封裝生產技術。 （ 3）《山東省半導體照明產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（ 20202020）》指出“ 加強產學研聯合，建立企業(yè)研發(fā)中心，提高產業(yè)創(chuàng)新能力。 山東華光光電子有限公司半導體激光器的產業(yè)化將會大大降低半導體激光器的價格，帶動激光器應用市場的發(fā)展和更加廣泛的應用。 項目總投資、投資構成及資金籌措方案 本項目 總投資 為 1000 萬元，其中 設備購置 費用 650 萬元， 關鍵原材料材料等 其他費用 200 萬元，預備費用 150 萬元。 高功率半導體激光器列陣、模組設計及可靠性研究 。 山東省 大功率半導體激光器工程實驗室 組建后，將集產、學、研各方面的優(yōu)勢，搭建一個廣闊的平臺，為我省光電子產業(yè)的發(fā)展提供強大的智力支山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 3 持和技術支持。 3）在醫(yī)療和生命科學研究 方面的應用：Ⅰ）激光手術治療；Ⅱ）激光動力學治療；Ⅲ）生命科學研究等。在科研方面通過和山東大學的合作，成為 國內 產學研合作的典范。 公司現占地 43畝，建筑面積 5000 平方米，擁有世界最大的光電子器件生產型 MOCVD 設備 6 臺 （ 套 ） ，配套 300 多臺 （ 套 ） 管芯生產設備和測試設備，是國內最大的發(fā)光二極管和激光二極管生產企業(yè)。 山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 2 2）在產業(yè)和技術方面的應用：Ⅰ）光纖通信；Ⅱ）光盤存取；Ⅲ）光譜分析；Ⅳ）光信息處理；Ⅴ）激光微細加工；Ⅵ）激光報警器；Ⅶ）激光機打印機；Ⅷ）激光條碼掃描器；Ⅸ）抽運固體激光器；Ⅹ）高清晰度激光電視等。 山東華光建立 山東省 大功率半導體激光器工程實驗室 ， 可 迅速提高技術水 平和產品檔次，促進壯大產業(yè)規(guī)模，對于加快 推進 山東省半導體 激光器 產業(yè) 的優(yōu)勢地位 、促進產業(yè)結構調整、形成國內領先的半導體 激光器 產業(yè)基地具有重要意義。 高功率半導體激光器封裝技術理論研究 。 項目建設地點為 山東省 濟南 市 山東華光光電子有限公司 原 廠區(qū)內； 建設期 自 2020 年 7 月至 2020 年 12 月， 共計 18個月。 目前國內 LD 市場大部分被國外產品占據，國內 LD廠家只有華光等少數廠家，其中山東華光半導體激光器占主導地位，年產 LD外延片近萬片， LD 管芯 2 億粒，器件 50 萬只，產品銷往國內外， LD產品市場占有率居國內第一位。 國家《產 業(yè)結構調整指導目錄 (2020 年本 )》列出了國家鼓勵發(fā)展的二十六大類， 其中包括半導體激光器系列 。二是研發(fā)半導體照明“ 五大關鍵技術” 。支持下游 LED、 LD半導體照明燈產業(yè)和 LED背光源、顯示屏等產業(yè)發(fā)展。 （一）半導體 激光 二極管 激光 二極管（簡稱 LD）， 本質上是一個半導體二極管，按照 PN 結材料是否相同，可以把激光二極管分為同質結、單異質結（ SH）、雙異質結（ DH）和量子阱（ QW） 激光二極管。激光技術的發(fā)展，極大地帶動了相關科學研究的蓬勃發(fā)展，帶來了遍及社會和經濟生活各個領域的廣泛用途。其中大功率激光器是整個產業(yè)鏈的核心。為了抓住顯示技術更新換代所帶來的巨大商機，各國都在加大對激光顯示技術的研發(fā)和產業(yè)化力度。用于激光加工、軍事、醫(yī)療等領域的大功率的固體激光器，德國、美國具有非常大的優(yōu)勢，配套的大功率半導體激光器生產幾 乎被幾個大公司壟斷。 2020 年我國實現 LD 產值為， 2020 年應用市場規(guī)模達到 ，預計到 2020 年國內 LD 產業(yè)的規(guī)模將超過 億元。 山東華光光電子有限公司目前的產品和技術水平在國內光電子產業(yè)界已具有較大影響。其項目建設的意義如下： 是提升我國半導體 激光 產業(yè)核心競爭力的有效手段 通過組建 大功率半導體激光器工程實驗室 ，強化我國半導體 激光器 產業(yè)技術原始創(chuàng)新能力，突破 激光 二極管外延材料、芯片關鍵工藝技術，有利于打破 日、美、德 等發(fā)達國家 對我國半導體 激光器 產業(yè)的技術壁壘，降低對國外芯片的依賴，有效提升我國半導體 激光 產業(yè)核心競爭能力。 國內外技術現狀 國外技術現狀 從二十世紀八十年代開始，隨著半導體激 光器外延生長技術和量子阱結構半導體激光器技術的迅速發(fā)展，大功率半導體激光器在輸出功率和可靠性方面都取得了巨大進步，到 2020 年，單條器件輸出功率已超過 100W，功率轉換效率約為 40%60%，壽命長達 10000h。 山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 15國外多家公司有 808nm 單管激光器產品，有 CS 封裝結構、快軸壓縮結構、光纖耦合輸出等多種產品。日本、韓國在液晶顯示和等離子顯示領域已經取得領先的技術和市場地位，如今又將下一代顯示技術的發(fā)展方向鎖定在激光顯示技術。研究單位主要集中的高等院校和研究所，主要有中科院半導體所、長春光機所、長春理工大學、清華大學、山東大學、中電集團 13 所等；在產業(yè)化方面主要有 山東瑞森華光光電子有限山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 16公司 、武漢凌云科技有限責任公司、中科院長春光機所等，其中除 山東 瑞森華光 等少數企業(yè)進行外延材料生長外其他企業(yè)都以封裝和應用為主。項目申請承擔單位擁有總數近 70 項：其中長春光機所擁有 45 項、長春理工大學擁有 15 項、山東瑞森華光光電子有限公司擁有 7 項。 “中國激光電視的研發(fā)是與世界同步的，在一些領域甚至是領先世界”，邢廷文告訴記者。端面光學災變損傷是限制器件功率密度的最主要因素之一。產生應力的因素有封裝熱沉、焊接工藝、光學膜成膜工藝和機械化學拋光工藝。通過已 有的高功率半導體激光器的測試技術平臺，完成關鍵工藝的過程檢測和最終檢測，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。解決了在寬溫條件下半導體激光器輸出功率不穩(wěn)定問題，同時還抑制了波長漂移等問題。 上游外延、芯片，中游封裝，下游應用各環(huán)節(jié)均已進入量產階段， 中國擁有巨大的激光器工業(yè)和激光器市場。 單管的大功率半導體激光器輸出功率有限 , 現在較為成熟的 808nm波長單管產品輸出功率最大不過三、五瓦 , 因此 , 人們把半導體激光器作成列陣來增大輸出功率?，F在出現了模塊化 , 即將激光晶體和列陣集成在一起。所以在封裝研究過程中 , 提高封裝密度的同時 , 也要減少器件熱阻。另一類是以提高光功率為目的的功率型激光器。 在產業(yè)和技術方面的應用： Ⅰ）光纖通信； Ⅱ）光盤存??； Ⅲ）光譜分析； Ⅳ）光信息處理；Ⅴ）激光微細加工；Ⅵ）激光報警器；Ⅶ）激光機打印機；Ⅷ）激光條碼掃描器；Ⅸ）抽運固體激光器；Ⅹ）高清晰度激光電視等。由于溫度升高必然帶來半導體激光器閾值電流增加、發(fā)射波長紅移，造成模式的不穩(wěn)定，同時還增加了內部缺陷，對器件的壽命有嚴重影響。 （ 2） 低退化焊接工藝 半導體材料與歐姆接觸金屬之間接觸不良，界面狀態(tài)不穩(wěn)定是歐姆接觸退化的主要原因。提高器件光學膜的損傷閾值等提高器件的可靠性、降低山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 18成本。國內在大功率半導體激光器的產業(yè)方面相比上述發(fā)達國家有較大的差距，類似于這種單管集成的光纖耦合模塊國內有幾家機構處于起步階段，但是少有產品和相關文獻。 2020 年， 我國在該技術領域實現重大突破，推出全固態(tài)激光顯示原理樣機； 2020 年，我國研制出 60 英寸背投激光顯示機； 2020 年，推出 84 英寸背投激光顯示機，最近又研制成功 140 英寸大屏幕激光顯示樣機。 在外延結構設計方面國內研究機構普遍采用了應變量子阱結構，同時采用無鋁有源區(qū)提高端面光學災變損傷的功率密度。自 2020 年至今先后有多家公司推出激光電視概念樣機。日本在光電子技術方面占首位 ,在激光醫(yī)療及激光檢測方面，美國占首位，而在激光材料加工設備方面則是德國占首位。同時研制出了 無鋁寬波導分別限制異質結多量子阱 (BWSCHQW) 結構激光器，準連續(xù)波（ QCW ）輸出功率達到 (條寬為 100um, 腔長為 2mm)。 是強化企業(yè)技術創(chuàng)新主體地位的重要途經 建設 大 功率半導體激光器工程實驗室 有利于引導企業(yè)加大研究開發(fā)設施建設和研發(fā)活動的投入，有效整合產學研資源，以企業(yè)發(fā)展、市場需求為山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 13導向，以提升企業(yè)核心競爭力為目標，開展 LD 外延材料研發(fā)，芯片研發(fā)和產業(yè)鏈整合，促進企業(yè)成為科技投入和技術創(chuàng)新活動的主體。建設 大功率半導體激光器工程實驗室 ， 迅速提高 LD 技術水平和產品檔次，對于促進我國半導體 激光器 產業(yè)發(fā)展、推動我省半導體 激光器 產業(yè)基地建設是十分必要的。 我國的半導體 激光器 產業(yè)的產業(yè)結構還不是很合理。在 2020 年日本愛知世博會上，索尼公司推出的超大屏幕激光電影也吸引了眾多眼球。 山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 10（三）世界產業(yè)格局 半導體激光器在技術上具有基礎性研究與應用開發(fā) 同步的特點，在產業(yè)上具有產業(yè)鏈長，多學科、多領域交叉融合的特點， 同時 半導體激光器有著