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陜西日報

公司科研團隊正在對高功率半導體激光芯片進行圖形檢測。

半導體激光芯片COS封裝打線工藝。

光子產業是戰略性、基礎性、先導性新興產業，在加快形成新質生產力、構建現代化產業體系中具有關鍵作用，也是陜西省制造業24條重點產業鏈之一。早在2021年，陜西就依托完備的光學科研基礎鏈條以及在光子利用技術領域的深厚積累，在國內率先實施“追光計劃”，推進光子產業集群化發展，其中，光（電）芯片是光子產業的關鍵價值環節。

今年年初，陜投集團戰略性新興產業投資平臺——陜西投資新興產業發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”）成功打破國外技術“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，并在此過程中成功自主開發出新一代自對準工藝，精度達到國際領先水平。

作為國內少數幾家研發和量產高功率半導體激光器芯片的高科技企業，立芯光電自2012年成立以來，一直致力于高端半導體激光器芯片的研發與生產，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，已經發展成為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產型企業。

企業硬實力的增強，離不開關鍵核心技術的突破。激光器芯片腔面鍍膜工藝是整個激光器芯片產品生產工藝中的核心難題，直接關系著芯片的功率、效率、可靠性等重要參數，也是一直以來限制國產芯片提升的技術瓶頸。立芯光電積極引進半導體物理、光電子器件、化學工程、材料學、封裝技術、質量控制等多學科優秀人才，打造高素質科研團隊，通過大膽嘗試、數字模擬、數據積累、反復驗證等手段，僅用半年時間便將芯片腔面鍍膜工藝提升了兩代，將出光腔面可承受的光功率密度從2.5MW/平方米提高到了16MW/平方米，達到了國際領先水平。其中關鍵核心技術“高功率半導體激光器芯片產業化關鍵技術研究”獲得了2018年陜西省科學技術獎二等獎，“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，獲得國務院國資委舉辦的2018中央企業熠星創新創意大賽創新類一等獎。2020年，企業研發團隊被省國資委授予“科技創新優秀團隊”稱號，同年，企業入選全國首批“科改示范企業”；2021年，公司投入科研力量組建的“西安市先進半導體激光器件工程技術研究中心”被正式認定為西安市級工程技術研究中心；2022年獲評陜西省博士后創新基地。

2023年下半年，為進一步解決“卡脖子”難題，填補國內產業空白，立芯光電主動調整自身發展方向，將產品目標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，立芯光電研發出具有自主知識產權的核心設備，通過進行大量基礎實驗驗證，深挖并解決影響器件可靠性的各種因素，不斷優化外延結構設計和腔面鍍膜鈍化工藝，最終成功開發了高功率、高效率和高可靠性單基橫模半導體激光芯片系列產品，實現了外延材料、芯片完全自主可控的國產化替代。該產品將主要應用于掃描類領域，預計國內市場需求量約20萬支/年。

當前，陜投集團正依托自身優勢，以科技創新推動產業創新，打造科技IP產業集群、拓展新興產業布局，進一步加快發展新質生產力，培育發展新動能。一分部署，九分落實。立芯光電按照陜投集團打造原創技術策源地及科技IP產業集群的要求，找準發展定位，堅持“鏈”上發力，持續放大優勢、向“新”突破，立足整個激光行業的上游，完成自產外延導入，在生產端和研發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—終端的全產業鏈發展態勢，針對工業加工、激光雷達、醫療科技等多方位下游應用市場領域，在實現已有產品量產升級的同時成功開發多系列行業領跑新產品，全力打造在全國有影響力的激光產業高地，持續鍛造產業競爭新優勢。

下一步，立芯光電將繼續深耕高功率半導體市場，著力推進關鍵核心技術突破、推動創新鏈產業鏈融合發展，以高水平科技創新推動高效能產業創新，加快培育和發展新質生產力。在加強創新要素優化配置方面，陸續推出905nm多層量子阱高功率芯片產品、內置光柵大功率半導體激光器芯片產品等，將材料體系擴展至擁有砷化鎵、氮化鎵、磷化銦等多材料體系技術平臺。在推進關鍵核心技術突破方面，圍繞產業發展需求開展有組織科研，繼續攻克材料生長復雜性、精確能級控制、異質結構的設計及光譜和波長控制、熱管理、光學腔設計等技術難題，研發量子級聯激光器、光泵半導體激光器等產品，為陜西打造全國領先的光子產業聚集地貢獻立芯力量。