先探／VCSEL全球供應鏈大解析

蘋果注資Finisar，爲二○一八年３Ｄ感測應用背書，VCSEL磊晶片量產恐不足的問題，也浮上臺面，究竟VCSEL供應鏈中，誰會是最大贏家？

【文／林麗雪】

蘋果日前大動作注資三．九億美元予Finisar買設備、並綁下VCSEL產能，除了直接背書３Ｄ感測產業，更間接宣告Finisar將納入蘋果供應鏈，而VCSEL磊晶片二○一八年供應恐不足的問題，跟着浮上臺面，能產出VCSEL的供應商瞬間成爲當紅炸子雞，也確立VCSEL將會是貫穿二○一八年的明星產業。

沒VCSEL就無法辨識

iPhone X臉部辨識啓動３Ｄ感測應用後，非蘋陣營可望跟進，３Ｄ感測已被高盛列爲二○一八年八大新興趨勢的第一位，摩根大通並預估，具備３Ｄ感測模組的智慧手機，於二○二○年將較二○一七年大增二○倍至十億支，加上未來還可延伸應用到AR/VR、無人機與自駕車等新領域，無庸置疑，３Ｄ感測已成爲未來幾年的產業大趨勢。

然VCSEL只是３Ｄ感測中的一環，何以非得要蘋果砸重金綁產能？究竟VCSEL有何重要？

從３Ｄ感測模組的結構來分析，３Ｄ感測需包含一個發射器模組與一個接受器模組，其中，發射器模組中，除了晶圓級光學元件（ＷＬＯ）之外，最關鍵的零件就是VCSEL，簡單來說，VCSEL是３Ｄ感測中的紅外線光源，沒有這個光源，就無法做出面部識別，也就無法發射或接收。

早期傳統的３Ｄ感測系統一般都使用ＬＥＤ作爲紅外線光源，但在技術上，由於ＬＥＤ不具有諧振腔，會導致光束更加發散，藕合性很差，VCSEL不僅沒有這些問題，甚至隨着VCSEL技術的成熟，不僅在精確度、小型化、低功耗、可靠性都較ＬＥＤ來得更具優勢，也因此，近年常見的3D攝像頭系統，幾乎都採用VCSEL作爲紅外光源。

VCSEL的技術存在已久，但一直到一九九六年才被商業化，商業化後，也僅是小量地應用在光通訊產品，無法大鳴大放，一來是因爲技術難度很高，大尺寸設備量產一直有很大的問題，二來是沒有夠大的應用出海口，支撐VCSEL廠放大資本投資。

就技術來說，在某些製程上，VCSEL和LED有許多相似之處，同樣都是結合光學材料的三五族半導體制程，不同於純矽的半導體制程良率往往可達到九九％，三五族磊晶製程良率普遍不高，低於九成是常有的事，甚至，要維持VCSEL晶片的特性及可靠性，VCSEL還必須包含有外延技術、氧化工藝、保護絕緣工藝等關鍵技術，其中，氧化工藝是ＬＥＤ完全沒有的技術，保護絕緣工藝更是國內大多數廠商幾乎是無法克服的地方。（全文未完）

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