

日本新唐科技(Nuvoton Technology)已开启其高功率紫外半导体激光器(波长379 nm,功率1.0 W)的量产进程。此产品采用直径达9.0 mm的CAN封装(TO - 9),达成了业界领先的光输出功率。
凭借采用专有的器件结构以及先进的高散热封装技术,该产品成功攻克了紫外半导体激光器普遍面临的难题,达成了短波长、高输出功率和长寿命这三大关键要素。这一突破性进展,有助于在先进多芯片半导体封装的无掩膜光刻技术中实现精细布线,并提升生产吞吐量。
背景与挑战
当下,在多个芯片之间构建布线连接的主流方法,是运用汞灯光谱的i - line(365 nm)以及光掩膜的曝光技术。然而,直接依据设计数据绘制布线图案的无掩膜光刻技术正愈发受到瞩目。
作为无掩膜光刻的关键光源之一,半导体激光器面临着与日俱增的高要求:其波长需更趋近于i - line(365 nm),同时输出功率要更高,以此实现更精细的布线并提高设备吞吐量。
主要挑战在于,紫外半导体激光器通常因光电转换效率(WPE)较低而产生大量热量,且极易因紫外光致使器件劣化,故而难以实现1.0 W以上高输出功率的稳定运行。
技术解决方案
为顺应这些要求,新唐科技采取了双重策略:
- 优化器件结构:通过对发射层和光导层进行优化,并采用精确控制掺杂分布的专有结构,减少了光吸收损耗和工作电压,进而将电能更为高效地转化为光能。
- 高导热封装技术:激光二极管采用了由高导热材料制成的衬底(submount),并对封装材料加以改进以降低热阻。
成效
借助上述技术,有效地抑制了器件温度的上升,实现了高功率下的稳定运行。这款新产品也被纳入公司"半导体激光器替代汞灯"产品线之中。