向(xiàng)“新”聚能(néng)發(fā)力 向(xiàng)“質”攀高躍升 ——立芯光電成(chéng)功實現高功率單模半導體激光器芯片國(guó)産化替代

光子産業是戰略性、基礎性、先導性新興産業，在加快形成(chéng)新質生産力、構建現代化産業體系中具有關鍵作用，也是陝西省制造業24條重點産業鏈之一。早在2021年，陝西就(jiù)依托完備的光學(xué)科研基礎鏈條以及在光子利用技術領域的深厚積累，在國(guó)内率先實施“追光計劃”，推進(jìn)光子産業集群化發(fā)展，其中，光（電）芯片是光子産業的關鍵價值環節。

今年年初，陝投集團戰略性新興産業投資平台——陝西投資新興産業發(fā)展有限公司旗下西安立芯光電科技有限公司（以下簡稱“立芯光電”）成(chéng)功打破國(guó)外技術“壁壘”，解決高功率激光領域“卡脖子”難題，推出850nm、976nm、1064nm系列的300mW、600mW、1W高功率單模半導體激光器芯片，并在此過(guò)程中成(chéng)功自主開(kāi)發(fā)出新一代自對(duì)準工藝，精度達到國(guó)際領先水平。

作爲國(guó)内少數幾家研發(fā)和量産高功率半導體激光器芯片的高科技企業，立芯光電自2012年成(chéng)立以來，一直緻力于高端半導體激光器芯片的研發(fā)與生産，擁有從半導體激光芯片的設計、材料、制造工藝到封裝、測試等全套核心技術，已經(jīng)發(fā)展成(chéng)爲西北地區規模最大的高功率半導體激光器芯片高新技術生産型企業。

企業硬實力的增強，離不開(kāi)關鍵核心技術的突破。激光器芯片腔面(miàn)鍍膜工藝是整個激光器芯片産品生産工藝中的核心難題，直接關系著(zhe)芯片的功率、效率、可靠性等重要參數，也是一直以來限制國(guó)産芯片提升的技術瓶頸。立芯光電積極引進(jìn)半導體物理、光電子器件、化學(xué)工程、材料學(xué)、封裝技術、質量控制等多學(xué)科優秀人才，打造高素質科研團隊，通過(guò)大膽嘗試、數字模拟、數據積累、反複驗證等手段，僅用半年時間便將(jiāng)芯片腔面(miàn)鍍膜工藝提升了兩(liǎng)代，將(jiāng)出光腔面(miàn)可承受的光功率密度從2.5MW/平方米提高到了16MW/平方米，達到了國(guó)際領先水平。其中關鍵核心技術“高功率半導體激光器芯片産業化關鍵技術研究”獲得了2018年陝西省科學(xué)技術獎二等獎，“高功率Ⅲ-Ⅴ族激光器芯片關鍵技術突破項目”更是從2658個參賽項目中脫穎而出，獲得國(guó)務院國(guó)資委舉辦的2018中央企業熠星創新創意大賽創新類一等獎。2020年，企業研發(fā)團隊被(bèi)省國(guó)資委授予“科技創新優秀團隊”稱号，同年，企業入選全國(guó)首批“科改示範企業”；2021年，公司投入科研力量組建的“西安市先進(jìn)半導體激光器件工程技術研究中心”被(bèi)正式認定爲西安市級工程技術研究中心；2022年獲評陝西省博士後(hòu)創新基地。

2023年下半年，爲進(jìn)一步解決“卡脖子”難題，填補國(guó)内産業空白，立芯光電主動調整自身發(fā)展方向(xiàng)，將(jiāng)産品目标定位在百毫瓦以上的高功率單模激光器芯片。基于自主核心技術，立芯光電研發(fā)出具有自主知識産權的核心設備，通過(guò)進(jìn)行大量基礎實驗驗證，深挖并解決影響器件可靠性的各種(zhǒng)因素，不斷優化外延結構設計和腔面(miàn)鍍膜鈍化工藝，最終成(chéng)功開(kāi)發(fā)了高功率、高效率和高可靠性單基橫模半導體激光芯片系列産品，實現了外延材料、芯片完全自主可控的國(guó)産化替代。該産品將(jiāng)主要應用于掃描類領域，預計國(guó)内市場需求量約20萬支/年。

當前，陝投集團正依托自身優勢，以科技創新推動産業創新，打造科技IP産業集群、拓展新興産業布局，進(jìn)一步加快發(fā)展新質生産力，培育發(fā)展新動能(néng)。一分部署，九分落實。立芯光電按照陝投集團打造原創技術策源地及科技IP産業集群的要求，找準發(fā)展定位，堅持“鏈”上發(fā)力，持續放大優勢、向(xiàng)“新”突破，立足整個激光行業的上遊，完成(chéng)自産外延導入，在生産端和研發(fā)端均實現外延自主可控；布局打造激光半導體外延—芯片—模組—器件—終端的全産業鏈發(fā)展态勢，針對(duì)工業加工、激光雷達、醫療科技等多方位下遊應用市場領域，在實現已有産品量産升級的同時成(chéng)功開(kāi)發(fā)多系列行業領跑新産品，全力打造在全國(guó)有影響力的激光産業高地，持續鍛造産業競争新優勢。

下一步，立芯光電將(jiāng)繼續深耕高功率半導體市場，著(zhe)力推進(jìn)關鍵核心技術突破、推動創新鏈産業鏈融合發(fā)展，以高水平科技創新推動高效能(néng)産業創新，加快培育和發(fā)展新質生産力。在加強創新要素優化配置方面(miàn)，陸續推出905nm多層量子阱高功率芯片産品、内置光栅大功率半導體激光器芯片産品等，將(jiāng)材料體系擴展至擁有砷化镓、氮化镓、磷化铟等多材料體系技術平台。在推進(jìn)關鍵核心技術突破方面(miàn)，圍繞産業發(fā)展需求開(kāi)展有組織科研，繼續攻克材料生長(cháng)複雜性、精确能(néng)級控制、異質結構的設計及光譜和波長(cháng)控制、熱管理、光學(xué)腔設計等技術難題，研發(fā)量子級聯激光器、光泵半導體激光器等産品，爲陝西打造全國(guó)領先的光子産業聚集地貢獻立芯力量。