來源：新電子 

自從蘋果(Apple)將臉部辨識導入智慧型手機應用(Face ID)之后，帶動垂直共振腔面射laser(VCSEL)需求上揚；而蘋果將于9月發布的新款iPhone，市場消息指出仍具有臉部辨識功能，驅使VCSEL出貨量將有增無減。對此，市調機構Yole Développement指出，在未來五年，VCSEL將持續維持爆炸式的成長，其商業機會將成長10倍以上，2017年至2023年年均復合增長率(CAGR)將達31% ，而市場規模預計從2017年的6.52億顆攀升至2023年的33億顆。

Yole技術與市場分析師Pierrick Boulay表示，2017年，Apple發布基于VCSEL技術的iPhone X；iPhone X采用三顆不同的VCSEL裸晶用以實現Face ID和近距離感測，驅使2017年的VCSEL市場呈現爆炸式增長，整體營收達到3億3千萬美元。

Yole指出，數據通訊為首個整合VCSEL的工業應用，與邊射型laser(Edge Emitting Laser, EEL)相比，VCSEL功耗較低且價格也較具優勢，因此適用于短距離資料通訊；在資料中心發展的推動下，VCSEL市場在2000年代隨著網路的普及而蓬勃發展，然后開始穩步增長。一直到2014年VCSEL才開始進入消費性手機市場，而2017年獲iPhone X采用后，便呈現爆炸式成長。

另一方面，在iPhone X發布3D感測應用后，其余智慧手機品牌也相繼跟進，開始整合3D感測技術，如小米和Oppo于2018第二季推出的Mi8和Oppo Find X手機便整合VCSEL元件；至于華為、Vivo或三星等業者，也計畫在2019年將VCSEL整合到旗下的旗艦機型中。

Yole認為，基于此一因素，在未來五年，VCSEL需求仍將呈現爆炸式的成長，商業機會將增加10倍以上，搭載VCSEL的設備，市場規模預計從2017年的6.52億顆攀升至2023年的33億顆；而2017年至2023年年均復合增長率(CAGR)將達到31%。

此外，VCSEL的需求大增，市場上也開始出現了新的投資和購并浪潮。Yole SSL與Display業務部門經理Pars Mukish透露，此一趨勢很可能會導致未來幾年VCSEL行業以投資，新進者(大多數為LED行業)和購并的形式迅速發展。自2016年來已看到幾起購并案例，像是ams收購Princeton Optronics、Osram收購Vixar，或是Apple投資Finisar等。預計未來幾年，類似的投資或購并會大量出現；而一旦VCSEL發展到一定階段，此一行業還將出現更多整合，不論是垂直整合或應用整合等。

產業鏈受益

從原理上看，垂直共振腔面射型laser（VCSEL）的構造如所示，直接使用「分子束磊晶」（Molecular Beam Epitaxy，MBE）或「有機金屬化學氣相沉積」（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）在砷化鎵晶圓上成長數十層N 型砷化鋁鎵磊晶，而且每層之間折射率不同，再成長一層砷化鎵磊晶為發光區，再成長數十層P 型砷化鋁鎵磊晶，而且每層之間折射率不同，最后在晶圓的上下兩面各成長一層金屬電極，并且使用化學蝕刻將上方的金屬電極打開一個圓形孔洞，讓laser光可由上方發射出來。由于laser光是從晶粒表面射出，因此屬于「面射型laser」（SEL）。

從上圖可見，這種laser的每層磊晶都很薄，所以laser光是沿垂直方向上下前進，在上下兩個金屬電極之間產生共振，并且由上金屬電極的圓形孔洞射出，所以光場形狀可以保持正圓形。由于光纖的纖核是正圓形，因此連接到光纖時能量損失較小，一片3 呎的砷化鎵晶圓可以制作出數百顆晶粒。

VCSEL這項產品早在1978年MIT教授發明后一直無法量產，直到近幾年才開始突破，一開始，這種激光器原本是應用在光通訊產業當作光源的元件，屬于工業產品因此用量不大，且與邊射型laser相比功率低得多，很難應用在長程光纖網路，一直沒有被一般使用者注意，由于iPhone X 的人臉解鎖技術應用，讓它一躍成為大家詢問的焦點。在可預見的未來，會有愈來愈多手機采用這種技術，而VCSEL 元件也將從少量工業應用，轉而大量應用到消費性電子產品。

得益于蘋果的采用，VCSEL產業鏈的公司前景都被無限看好。從最上游作VCSEL磊晶片的英國IQE、到作磊晶片代工的臺廠穩懋、下游封裝的美國Lumentum和奧地利微電子(AMS)，蘋果引領的3D風潮會讓非蘋手機跟進，迫使目前有MOCVD機臺的全新光它、晶電、聯亞光電、甚至連有MBE制程的英特磊)、和同樣是砷化鎵晶圓代工的環宇-KY同步都要跨入VCSEL領域。

宏捷科號稱是砷化鎵廠中最早量產6吋VCSEL的廠商，去年曾有出貨二項產品應用，包括與Princeton Optronics公司共同開發，出貨歐洲品牌廠AirBar配件外，另一個則是應用在聯想的新款手機，只是這些產品的威力不如iPhone強大，讓穩懋搶走了一整年的風光。

全球傳感器大廠、也是蘋果iPhone感測器供應商-奧地利微電子去年以7000萬美元收購PrincetonOptronics公司100%股權，法人推測是為了蘋果下一代的產品布局，如此一來宏捷科也可望受惠。

事實上，已有不少Andriod系統手機大廠找上聯亞光電，聯亞高層也曾為了VCSEL是否擴入消費性產品而意見分歧，主要是手機應用量大，毛利率低，聯亞的立場是3D感測應用興起，對高功率laser的需求增加，VCSELlaser應用很廣，聯亞沒有多余產能做毛利率較低的消費型產品，要朝高階發展，第一種是短距離傳輸，主要用于主機間的連接通訊，這是采用10G以上850nmVCSELlaser，且已開發出25G以上850nmVCSEL磊晶片產品，并與相關客戶搭配生產。