半導體激光設備的案例
蘇州科韻成立三周年：推動高端半導體與PCB裝備國產化，聚焦Mini LED激光切割與修復技術
顯示及半導體行業激光設備市場分析報告大綱
第一章：激光設備行業綜述
一、激光設備及產業鏈定義
二、激光設備應用場景介紹
1.顯示面板行業
2.半導體行業
3.LED行業應用
4.其他電子信息產業
三、全球及國內激光設備行業發展介紹
1.全球市場
2.國內市場
第二章：激光設備在顯示及半導體行業的未來發展趨勢
一、激光設備在顯示及半導體等行業發展驅動因素分析
1.市場
2.技術
3.政策
4.其他
二、激光設備應用于顯示面板的市場趨勢分析
1.全球面板產能趨勢分析
2.全球面板技術趨勢分析
三、激光設備應用于泛半導體的市場趨勢分析
1.晶圓市場規模及技術趨勢分析
2.第三代化合物半導體市場規模及技術趨勢分析
3.LED外延片市場規模及技術趨勢分析
四、激光設備市場容量趨勢分析
1.顯示面板用激光相關設備市場容量趨勢分析
1.1 激光切割設備
1.2 激光修復設備
2.泛半導體用激光相關設備市場容量趨勢分析
2.1半導體激光切割設備
2.2 LED行業激光設備
第三章：全球核心激光設備廠商分析
一、海外激光設備廠商分析
1.美國Coherent
2.韓國AP System
3.韓國LIS
4.韓國EO Technics
5.韓國PHILOPTICS
6.韓國CHARM
7.韓國KOSES
8.法國Amplitude
9.日本DISCO
10.日本東京精密
11.美國MKS(ESI)
二、國內激光設備廠商分析
1.大族激光
展開 CINNO Research | 2022年上半年全球半導體設備廠商營收排名Top10
顯示及半導體行業激光設備市場分析報告大綱
第一章：激光設備行業綜述
一、激光設備及產業鏈定義
二、激光設備應用場景介紹
1.顯示面板行業
2.半導體行業
3.LED行業應用
4.其他電子信息產業
三、全球及國內激光設備行業發展介紹
1.全球市場
2.國內市場
第二章：激光設備在顯示及半導體行業的未來發展趨勢
一、激光設備在顯示及半導體等行業發展驅動因素分析
1.市場
2.技術
3.政策
4.其他
二、激光設備應用于顯示面板的市場趨勢分析
1.全球面板產能趨勢分析
2.全球面板技術趨勢分析
三、激光設備應用于泛半導體的市場趨勢分析
1.晶圓市場規模及技術趨勢分析
2.第三代化合物半導體市場規模及技術趨勢分析
3.LED外延片市場規模及技術趨勢分析
四、激光設備市場容量趨勢分析
1.顯示面板用激光相關設備市場容量趨勢分析
1.1 激光切割設備
1.2 激光修復設備
2.泛半導體用激光相關設備市場容量趨勢分析
2.1半導體激光切割設備
2.2 LED行業激光設備
第三章：全球核心激光設備廠商分析
一、海外激光設備廠商分析
1.美國Coherent
2.韓國AP System
3.韓國LIS
4.韓國EO Technics
5.韓國PHILOPTICS
6.韓國CHARM
7.韓國KOSES
8.法國Amplitude
9.日本DISCO
10.日本東京精密
11.美國MKS(ESI)
二、國內激光設備廠商分析
1.大族激光
2.德龍激光
3.盛雄激光
4.光韻達
5.華工科技
6.海目星
7.無錫先導
8.蘇州科韻
9.邁為股份
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市場部經理
展開 韓國49家半導體/顯示設備廠商二季度業績一覽（附表）
顯示及半導體行業激光設備市場分析報告大綱
第一章：激光設備行業綜述
一、激光設備及產業鏈定義
二、激光設備應用場景介紹
1.顯示面板行業
2.半導體行業
3.LED行業應用
4.其他電子信息產業
三、全球及國內激光設備行業發展介紹
1.全球市場
2.國內市場
第二章：激光設備在顯示及半導體行業的未來發展趨勢
一、激光設備在顯示及半導體等行業發展驅動因素分析
1.市場
2.技術
3.政策
4.其他
二、激光設備應用于顯示面板的市場趨勢分析
1.全球面板產能趨勢分析
2.全球面板技術趨勢分析
三、激光設備應用于泛半導體的市場趨勢分析
1.晶圓市場規模及技術趨勢分析
2.第三代化合物半導體市場規模及技術趨勢分析
3.LED外延片市場規模及技術趨勢分析
四、激光設備市場容量趨勢分析
1.顯示面板用激光相關設備市場容量趨勢分析
1.1 激光切割設備
1.2 激光修復設備
2.泛半導體用激光相關設備市場容量趨勢分析
2.1半導體激光切割設備
2.2 LED行業激光設備
第三章：全球核心激光設備廠商分析
一、海外激光設備廠商分析
1.美國Coherent
2.韓國AP System
3.韓國LIS
4.韓國EO Technics
5.韓國PHILOPTICS
6.韓國CHARM
7.韓國KOSES
8.法國Amplitude
9.日本DISCO
10.日本東京精密
11.美國MKS(ESI)
二、國內激光設備廠商分析
展開 CINNO Research | 2020年國內顯示行業激光切割設備市場規模達14億元
顯示及半導體行業激光設備市場分析報告大綱
第一章：激光設備行業綜述
一、激光設備及產業鏈定義
二、激光設備應用場景介紹
1.顯示面板行業
2.半導體行業
3.LED行業應用
4.其他電子信息產業
三、全球及國內激光設備行業發展介紹
1.全球市場
2.國內市場
第二章：激光設備在顯示及半導體行業的未來發展趨勢
一、激光設備在顯示及半導體等行業發展驅動因素分析
1.市場
2.技術
3.政策
4.其他
二、激光設備應用于顯示面板的市場趨勢分析
1.全球面板產能趨勢分析
2.全球面板技術趨勢分析
三、激光設備應用于泛半導體的市場趨勢分析
1.晶圓市場規模及技術趨勢分析
2.第三代化合物半導體市場規模及技術趨勢分析
展開 
美日荷對華半導體設備全面限制，半導體設備廠商的發展機遇與挑戰在哪？
全球TOP5半導體設備商，AMAT（美國）、ASML（荷蘭）、LAM（美國）、TEL（日本）、KLA（美國），2021年的區域營收中，除ASML外，其余四家設備商的中國大陸區域營收均排名首位，且占比超過25%。
圖示：2017-2021年全球TOP5半導體設備商營收中國大陸區域占比
在中國大陸半導體市場，光刻、沉積、刻蝕、離子注入、拋光和量測/缺陷檢測領域的設備有一半以上仍由美國/荷蘭設備商供應，特別是在先進工藝制程幾乎全部依賴境外設備，而這六種設備繼BIS新政后，再搭配美日荷的更為嚴格出口管制協議，必定影響中國大陸半導體先進與成熟制程晶圓廠的發展。
中美科技競爭的博弈螺旋不斷升高，面對接踵而來的制裁與限制，對中國大陸半導體產業來說，既是困難挑戰，也是發展機遇。業內人士均期盼本土設備商在動蕩的大潮中能夠找準定位，夯實技術基礎，積極拓展適合自己的發展之路。
在2月8日，CINNO Research新興科技產業新春策略研討會上，我們當中以“美國BIS新政下國產半導體設備廠商的發展機遇與挑戰”為主題發表相關演講，以嚴謹的數據呈現目前世界與中國半導體市場的狀況，為本土設備廠商提供相關發展戰略的參考。
本次研討會仍采用線上直播形式，CINNO Research產業資深分析師團隊將為與會聽眾帶來一場信息量豐富的多維度趨勢分析盛會。
本次全天研討會分為上午與下午場次，共設置9個主題，三場問答互動環節。上午場以宏觀市場與消費電子發展趨勢為主要內容，分別帶來新興科技產業市場總結與展望、XR硬件供應鏈在元宇宙的機遇挑戰、折疊屏產業的市場發展機遇的洞察；下午場以供應鏈技術發展與市場趨勢為題，呈現芯片設計、先進封測、光電顯示、新能源汽車供應鏈、半導體設備、泛半導體材料的相關分析。
展開 激光技術運用普及，半導體激光體備受關注
03
在軍事領域的應用
伴隨激光技術的日趨成熟，半導體激光器的應用范圍覆蓋了整個光電子學領域，它在軍事領域也得到了廣泛應用，成為我國國防事業不可或缺的中堅力量。如半導體激光雷達，主要是波長820~850 nm 的LD 及列陣。新型半導體激光雷達與被動探測（紅外系統）相結合，具有多種成像功能，包括強度成像、距離成像和速度成像等，具有先進的實時圖像處理功能，包括各種成像的綜合、圖像跟蹤和目標的自動識別等。
此外，半導體激光器也在激光測距、激光模擬武器、激光警戒、激光制導跟蹤、引燃引爆等方面獲得了廣泛的應用。
04
在醫療上的應用
半導體激光器體積小、成本低、壽命長、波長可選擇、輸出功率穩定等優點，特別適用于醫療設備，其臨床應用幾乎覆蓋了所有其他類型的激光器的應用范圍。如低功率810nm近紅外半導體激光器，由于該波長的激光穿透能力強，屈光間質對它吸收最少，光斑直徑可調范圍大 ,是眼科中最常用的熱源，可用于治療青光眼、硅油注入術后難治性高眼壓以及視網膜的光凝和固定等；810nm半導體激光起能夠很好被毛囊內黑色素吸收，產生熱效應，破壞毛囊，完成脫毛的效果；大功率半導體激光器也廣泛應用于腫瘤的激光切割、凝固手術。這些都為人類的健康進一步提供了保障。
展開 報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
在本次網絡研討會中，將展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。研討會將重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性，介紹如何將物理仿真或實驗量測的結果導入TWLM來表征包含量子井增益的波導，并進行增益與激光器設計。無論您是從事電路集成的系統設計人員還是從事分立元件的激光器設計人員，本次研討會都將幫助您學習如何進行激光器的設計。歡迎報名！
展開 報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
在本次網絡研討會中，將展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。研討會將重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性，介紹如何將物理仿真或實驗量測的結果導入TWLM來表征包含量子井增益的波導，并進行增益與激光器設計。無論您是從事電路集成的系統設計人員還是從事分立元件的激光器設計人員，本次研討會都將幫助您學習如何進行激光器的設計。歡迎報名！
展開 半導體系列報告：半導體設備篇
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本次網絡研討會中展示如何使用Ansys Lumerical的INTERCONNECT工具中行波激光模型（TWLM）來仿真Fabry-Perot、DFB、DBR等邊射型激光器以及半導體光放大器 （SOA），還會說明增益、電荷傳輸、光傳播等參數如何使用物理仿真來模擬，并將之導入光路上的緊湊模型來描述整個激光器件。重點介紹Ansys Lumerical仿真激光用的TWLM以及MQW工具，并示范如何使用Ansys Lumerical的FDE/MODE與MQW來計算光的傳播與增益特性。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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展開 OptiSystem：半導體激光器調制
當將直接調制的激光器用于高速傳輸系統時，調制頻率可以不大于弛豫振蕩的頻率。弛豫振蕩取決于載流子壽命和光子壽命。這種依賴關系的近似表達式如下所示：
弛豫振蕩頻率隨激光偏置電流的增加而增加。
在本次案例中，我們通過改變調制頻率和激光偏置電流來展示高速半導體激光系統的特性。系統布局如圖1所示：
圖1 系統布局
全局參數設置如下：數值參數的討論:比特率為1.3 Gb/s，序列長度為128位，因此，時間窗約為98.5 ns。每比特采樣數為512，因此采樣率為670GHz。如圖2：
圖2全局參數設置
對于激光速率方程模型的默認參數Ith=33.45mA,τsp = 1ns, τph =3ps，假設調制峰值電流I=40mA， IB=40mA，則根據上述方程對應的弛豫振蕩頻率約為1.3 GHz，參數設置如下圖所示：
圖3半導體激光器設置
在圖4和圖5中，將展示高于弛豫振蕩頻率的調制頻率增加對系統性能的影響。在圖4中，研究了比特率1.3 Gb/s和10Gb/s傳輸下系統的眼圖。激光速率方程的參數是如前所述的默認參數（I=IB=40mA）。
a）比特率為1.3Gb/s
b）比特率為10Gb/s
圖4增加系統調制頻率大于弛豫振蕩頻率
顯然，頻率遠高于弛豫振蕩頻率的調制會導致不可接受的系統性能。
在圖5中，將展示固定比特率下偏置電流對弛豫振蕩頻率的影響，以及對整個系統性能的影響。我們使用1.3 Gb/s傳輸，保持所有其他參數不變，并使用IB=20mA。
圖5減少偏置電流
如果將圖5與圖4（比特率為1.3 Gb/s，IB=40mA）進行比較，可以清楚地表明，偏置電流降低到閾值以下會導致系統性能下降。
在本次案例中，我們展示了高速半導體激光器系統的性能與調制頻率和激光偏置電流的關系。
展開 
JCMSuite應用-高功率半導體激光器
JCMSuite應用-高功率半導體激光器
來源:訊技光電 作者: 技術部
在本教程項目中，我們研究了加熱對實際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會引起材料折射率的變化。這當然會影響波導模式的形狀和傳播常數。通常加熱會增加折射率，從而導致模式的橫向壓縮.
下圖是我們分析的超大型光波導激光器的截面：
二極管激光器由一個pn-結組成。用于激光模式的橫向波導是由蝕刻在結構中的兩個溝槽形成的。橫截面是由布局文件中的一些平行四邊形設置的.
熱傳導項目
為了研究溫度對傳播模式的影響，我們首先必須確定設備內的溫度分布。 相應的項目文件位于單獨的子文件夾“heat”中。 溫度分布的長度尺度當然比光學分布圖大得多。 此外，還必須考慮設備，散熱器等的整體安裝。 因此，我們增加了用于溫度模擬的布局尺寸:
熱問題和傳播模式問題的布局在基本文件夾中只在計算域的大小上不同，它裁剪所有其他定義的平行四邊形。此外，在熱布局中，我們有一個額外的平行四邊形，用來定義溝槽之間熱源的位置
在源文件中定義了以下熱源:為DomainId=1000的平行四邊形分配一個空間均勻的熱源，并為邊界指定溫度源.
熱模擬的邊界條件為:
固定的邊界條件對給定的溫度設置了溫度分布并模擬了散熱器。輻射邊界條件是熱模擬的開邊界條件，并模擬了到無限環境熱輻射。在源文件中定義了邊界的相應溫度。
在給定熱源下所得到的溫度分布如下所示:
對于熱模擬，自適應網格細化也是可用的，自適應網格細化可以清晰地細化溫度場解顯示出最顯著特征的網格.
展開 OptiSystem應用：半導體激光器調制
當將直接調制的激光器用于高速傳輸系統時，調制頻率可以不大于弛豫振蕩的頻率。弛豫振蕩取決于載流子壽命和光子壽命。這種依賴關系的近似表達式如下所示：
對于激光速率方程模型的默認參數Ith=33.45mA,τsp = 1ns, τph =3ps，假設調制峰值電流I=40mA， IB=40mA，則根據上述方程對應的弛豫振蕩頻率約為1.3 GHz，參數設置如下圖所示：
在本次案例中，我們展示了高速半導體激光器系統的性能與調制頻率和激光偏置電流的關系。
如果將圖5與圖4（比特率為1.3 Gb/s，IB=40mA）進行比較，可以清楚地表明，偏置電流降低到閾值以下會導致系統性能下降。
展開 JCMSuite應用-高功率半導體激光器
在本教程項目中，我們研究了加熱對實際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會引起材料折射率的變化。這當然會影響波導模式的形狀和傳播常數。通常加熱會增加折射率，從而導致模式的橫向壓縮.
下圖是我們分析的超大型光波導激光器的截面：
二極管激光器由一個pn-結組成。用于激光模式的橫向波導是由蝕刻在結構中的兩個溝槽形成的。橫截面是由布局文件中的一些平行四邊形設置的.
熱傳導項目
為了研究溫度對傳播模式的影響，我們首先必須確定設備內的溫度分布。相應的項目文件位于單獨的子文件夾“heat”中。溫度分布的長度尺度當然比光學分布圖大得多。此外，還必須考慮設備，散熱器等的整體安裝。因此，我們增加了用于溫度模擬的布局尺寸:
熱問題和傳播模式問題的布局在基本文件夾中只在計算域的大小上不同，它裁剪所有其他定義的平行四邊形。此外，在熱布局中，我們有一個額外的平行四邊形，用來定義溝槽之間熱源的位置
在源文件中定義了以下熱源:為DomainId=1000的平行四邊形分配一個空間均勻的熱源，并為邊界指定溫度源.
熱模擬的邊界條件為:
固定的邊界條件對給定的溫度設置了溫度分布并模擬了散熱器。輻射邊界條件是熱模擬的開邊界條件，并模擬了到無限環境熱輻射。在源文件中定義了邊界的相應溫度。
在給定熱源下所得到的溫度分布如下所示:
對于熱模擬，自適應網格細化也是可用的，自適應網格細化可以清晰地細化溫度場解顯示出最顯著特征的網格.
熱效應與光學模擬的耦合
溫度升高對光學模擬的物理影響是通過折射率的變化來模擬的。
展開 OptiSystem應用：半導體激光器調制
在本次案例中，我們展示了高速半導體激光器系統的性能與調制頻率和激光偏置電流的關系。
