【正文】 現(xiàn)在出現(xiàn)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。 單管的大功率半導(dǎo)體激光器輸出功率有限 , 現(xiàn)在較為成熟的 808nm波長單管產(chǎn)品輸出功率最大不過三、五瓦 , 因此 , 人們把半導(dǎo)體激光器作成列陣來增大輸出功率。另一類是以提高光功率為目的的功率型激光器。 上游外延、芯片，中游封裝，下游應(yīng)用各環(huán)節(jié)均已進入量產(chǎn)階段， 中國擁有巨大的激光器工業(yè)和激光器市場。 在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)方面的應(yīng)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。解決了在寬溫條件下半導(dǎo)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。由于溫度升高必然帶來半導(dǎo)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(nèi)部缺陷，對器件的壽命有嚴重影響。通過已 有的高功率半導(dǎo)體激光器的測試技術(shù)平臺，完成關(guān)鍵工藝的過程檢測和最終檢測，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。 （ 2） 低退化焊接工藝 半導(dǎo)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。產(chǎn)生應(yīng)力的因素有封裝熱沉、焊接工藝、光學(xué)膜成膜工藝和機械化學(xué)拋光工藝。提高器件光學(xué)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(dǎo)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。端面光學(xué)災(zāi)變損傷是限制器件功率密度的最主要因素之一。國內(nèi)在大功率半導(dǎo)體激光器的產(chǎn)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(nèi)有幾家機構(gòu)處于起步階段，但是少有產(chǎn)品和相關(guān)文獻。 “中國激光電視的研發(fā)是與世界同步的，在一些領(lǐng)域甚至是領(lǐng)先世界”，邢廷文告訴記者。 2020 年， 我國在該技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)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。項目申請承擔(dān)單位擁有總數(shù)近 70 項：其中長春光機所擁有 45 項、長春理工大學(xué)擁有 15 項、山東瑞森華光光電子有限公司擁有 7 項。 在外延結(jié)構(gòu)設(shè)計方面國內(nèi)研究機構(gòu)普遍采用了應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)，同時采用無鋁有源區(qū)提高端面光學(xué)災(zāi)變損傷的功率密度。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(dǎo)體所、長春光機所、長春理工大學(xué)、清華大學(xué)、山東大學(xué)、中電集團 13 所等；在產(chǎn)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(dǎo)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(zé)任公司、中科院長春光機所等，其中除 山東 瑞森華光 等少數(shù)企業(yè)進行外延材料生長外其他企業(yè)都以封裝和應(yīng)用為主。自 2020 年至今先后有多家公司推出激光電視概念樣機。日本、韓國在液晶顯示和等離子顯示領(lǐng)域已經(jīng)取得領(lǐng)先的技術(shù)和市場地位，如今又將下一代顯示技術(shù)的發(fā)展方向鎖定在激光顯示技術(shù)。日本在光電子技術(shù)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(shè)備方面則是德國占首位。 山東省大功率半導(dǎo)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(chǎn)品，有 CS 封裝結(jié)構(gòu)、快軸壓縮結(jié)構(gòu)、光纖耦合輸出等多種產(chǎn)品。同時研制出了 無鋁寬波導(dǎo)分別限制異質(zhì)結(jié)多量子阱 (BWSCHQW) 結(jié)構(gòu)激光器，準連續(xù)波（ QCW ）輸出功率達到 (條寬為 100um, 腔長為 2mm)。 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀 國外技術(shù)現(xiàn)狀 從二十世紀八十年代開始，隨著半導(dǎo)體激 光器外延生長技術(shù)和量子阱結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器技術(shù)的迅速發(fā)展，大功率半導(dǎo)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(zhuǎn)換效率約為 40%60%，壽命長達 10000h。 是強化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位的重要途經(jīng) 建設(shè) 大 功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 有利于引導(dǎo)企業(yè)加大研究開發(fā)設(shè)施建設(shè)和研發(fā)活動的投入，有效整合產(chǎn)學(xué)研資源，以企業(yè)發(fā)展、市場需求為山東省大功率半導(dǎo)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(dǎo)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(chǎn)業(yè)鏈整合，促進企業(yè)成為科技投入和技術(shù)創(chuàng)新活動的主體。其項目建設(shè)的意義如下： 是提升我國半導(dǎo)體 激光 產(chǎn)業(yè)核心競爭力的有效手段 通過組建 大功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 ，強化我國半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)技術(shù)原始創(chuàng)新能力，突破 激光 二極管外延材料、芯片關(guān)鍵工藝技術(shù)，有利于打破 日、美、德 等發(fā)達國家 對我國半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壁壘，降低對國外芯片的依賴，有效提升我國半導(dǎo)體 激光 產(chǎn)業(yè)核心競爭能力。建設(shè) 大功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 ， 迅速提高 LD 技術(shù)水平和產(chǎn)品檔次，對于促進我國半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動我省半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)是十分必要的。 山東華光光電子有限公司目前的產(chǎn)品和技術(shù)水平在國內(nèi)光電子產(chǎn)業(yè)界已具有較大影響。 我國的半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還不是很合理。 2020 年我國實現(xiàn) LD 產(chǎn)值為， 2020 年應(yīng)用市場規(guī)模達到 ，預(yù)計到 2020 年國內(nèi) LD 產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過 億元。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。用于激光加工、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)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(dǎo)體激光器生產(chǎn)幾 乎被幾個大公司壟斷。 山東省大功率半導(dǎo)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(chǎn)業(yè)格局 半導(dǎo)體激光器在技術(shù)上具有基礎(chǔ)性研究與應(yīng)用開發(fā) 同步的特點，在產(chǎn)業(yè)上具有產(chǎn)業(yè)鏈長，多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉融合的特點， 同時 半導(dǎo)體激光器有著巨大的市場和發(fā)展?jié)摿?，目前已?jīng)形成了美、日、德為先進技術(shù)代表，韓國、中國臺灣、中國大陸奮起直追的競爭格局。為了抓住顯示技術(shù)更新?lián)Q代所帶來的巨大商機，各國都在加大對激光顯示技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化力度。具 有高清晰度、高色飽和度、大色域等優(yōu)勢的激光顯示 (電視 )，成為繼數(shù)字顯示技術(shù)后的第四代核心顯示技術(shù)。其中大功率激光器是整個產(chǎn)業(yè)鏈的核心。 激光是 100％單色光，激光顯示采用紅、綠、藍三色光分別調(diào)制，彩色效果非常理想。激光技術(shù)的發(fā)展，極大地帶動了相關(guān)科學(xué)研究的蓬勃發(fā)展，帶來了遍及社會和經(jīng)濟生活各個領(lǐng)域的廣泛用途。 半導(dǎo)體激光二極管具有體積小、效率高、功耗低、固體化、易于調(diào)制等優(yōu)點，廣泛用于通信、光儲存、 DVD、 VCD、目標指示、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。 （一）半導(dǎo)體 激光 二極管 激光 二極管（簡稱 LD）， 本質(zhì)上是一個半導(dǎo)體二極管，按照 PN 結(jié)材料是否相同，可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)（ SH）、雙異質(zhì)結(jié)（ DH）和量子阱（ QW） 激光二極管。 （ 9）國家、山東省其他有關(guān)法規(guī)、政策及規(guī)劃。支持下游 LED、 LD半導(dǎo)體照明燈產(chǎn)業(yè)和 LED背光源、顯示屏等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。采取強強聯(lián)合，建立新型產(chǎn)學(xué)研合作模式。二是研發(fā)半導(dǎo)體照明“ 五大關(guān)鍵技術(shù)” 。 （ 4） 《山東省人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)省發(fā)展改革委信息產(chǎn)業(yè)廳關(guān)于加快半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見的通知》（魯政辦發(fā)〔 2020〕 3 號） 指出“ 加強創(chuàng)新體系建設(shè)，鼓勵企業(yè)建立健全技術(shù)研發(fā)中心，提升研發(fā)能力和核心技術(shù)；加強產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，聯(lián)合國內(nèi)外知名院校和科研機構(gòu)，建設(shè)工程中心和工程實驗室，開展重大技術(shù)攻關(guān)和促進成果產(chǎn)業(yè)化工作；建立重大科技攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)化和引進消化吸收項目庫，保證重點產(chǎn)業(yè)有穩(wěn)定的技術(shù)開發(fā)支撐 ” 。 國家《產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)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(dǎo)體激光器系列 。由于半導(dǎo)體激光二極管具有體積小、效率高、功耗低、固體化、易于調(diào)制等優(yōu)點，廣泛用于通信、光儲存、 DVD、 VCD、目標指示、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。 目前國內(nèi) LD 市場大部分被國外產(chǎn)品占據(jù)，國內(nèi) LD廠家只有華光等少數(shù)廠家，其中山東華光半導(dǎo)體激光器占主導(dǎo)地位，年產(chǎn) LD外延片近萬片， LD 管芯 2 億粒，器件 50 萬只，產(chǎn)品銷往國內(nèi)外， LD產(chǎn)品市場占有率居國內(nèi)第一位。盈余資金可 用來 進一步擴大實驗室的工程研發(fā)規(guī)模和擴大工程研發(fā)產(chǎn)品品種，提高裝備水平。 項目建設(shè)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(nèi)； 建設(shè)期 自 2020 年 7 月至 2020 年 12 月， 共計 18個月。 山東省 大功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 將實行分級管理體制， 由山東省發(fā)展和改革委員會宏觀管理與指導(dǎo)、 濟南 市發(fā)山東省大功率半導(dǎo)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 4 展和改革委員會行政主管，日常運行和管理實行理事會領(lǐng)導(dǎo)下的實驗室主任負責(zé)制 和專家委員會咨詢評審制 。 高功率半導(dǎo)體激光器封裝技術(shù)理論研究 。 主要 功能 與任務(wù) 山東省 大功率半導(dǎo)體激光器 工程實驗 室 的主要 目標 是 開發(fā)大功率、 高 可靠性激光器 產(chǎn)品，對芯片制備、封裝的 核心技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵工藝 進行 試驗研究；關(guān)鍵裝備及其關(guān)鍵材料的研制；半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)化 關(guān)鍵 技術(shù)開發(fā)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的戰(zhàn)略性、前瞻性技術(shù)研發(fā)；以及研究半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準、培養(yǎng)工程技術(shù)創(chuàng)新人才、促進國家半導(dǎo)體 激光器 研制重大專項成果的應(yīng)用， 提高產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力和核心競爭力，突破產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)裝備制約，強化對國家、省重大戰(zhàn)略任務(wù)、重點工程的技術(shù)支撐和保障 , 為行業(yè)提供技術(shù)服務(wù)。 山東華光建立 山東省 大功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 ， 可 迅速提高技術(shù)水 平和產(chǎn)品檔次，促進壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，對于加快 推進 山東省半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè) 的優(yōu)勢地位 、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、形成國內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)基地具有重要意義。國內(nèi)半導(dǎo)體激光器技術(shù)與日本、美國等先進國家 相比 有較大差距，特別是近幾年發(fā)展起來的藍光激光器更是如此。 山東省大功率半導(dǎo)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(chǎn)業(yè)和技術(shù)方面的應(yīng)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。項目實施將依靠原有的研究基礎(chǔ)建立“ 山東省 大功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 ”，通過項目實施將建成國內(nèi) 領(lǐng)先 、 國際 先進 的 大功率半導(dǎo)體激光器工程實驗室 ，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化，帶動我國半導(dǎo)體 激光器 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 公司現(xiàn)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(chǎn)型 MOCVD 設(shè)備 6 臺 （ 套 ） ，配套 300 多臺 （ 套 ） 管芯生產(chǎn)設(shè)備和測試設(shè)備，是國內(nèi)最大的發(fā)光二極管和激光二極管生產(chǎn)企業(yè)。 山東省工程實驗室建設(shè)項目 資金申請報告 項目名稱： 山東省 大功率 半導(dǎo)體激光器工程實驗室 申報單位：山東華光光電子有限公司 地 址：濟南市高新區(qū)天辰大街 1835 號 郵政編碼： 250101 聯(lián) 系 人：張成山 電 話： 053188877515 傳 真： 053188877510