扫地机器人、无人物流车、光动力疗法、激光美容……这些频繁出现在生活场景中的物品,都离不开大功率半导体激光芯片。

10年前,大功率半导体激光芯片几乎100%依赖进口;10年后,深圳瑞波光电子有限公司不仅成为该领域的破局者,更以其品质和量产优势实现“国产替代”,在行业细分领域占据国内30%以上的市场,并逐渐拓展至海外市场,成为国内极少数全面掌握半导体激光芯片设计、芯片制造工艺到封装测试等全套技术的引领者。

“10年前回国赶上好时机,深圳让我们有回家的感觉。在这里,我们走过建团队、出产品、验证量产以及导入市场的历程。”深圳瑞波光电创始人胡海博士在接受记者采访时称,“未来10年,将迎来产能爆发期。”

归国创业,全产业链布局

走进瑞波光电位于深圳大浪的办公楼,陈列室内整墙的发明专利证书“颇为壮观”。各类型号的芯片与应用场景一一呼应。在创始团队的介绍下,瑞波光电的发展历程也逐渐清晰起来。

2012年,时任美国康宁公司研发总部研究员、光电部门经理的胡海,响应号召回国。作为美国电气电子工程师协会资深会员,获得清华大学电子物理学士、美国哥伦比亚大学应用物理博士学位的胡海,曾参与和主持十几项技术指标达到世界最先进水的半导体激光器、光放大器的科研项目,数次亲身参与和领导半导体激光新产品的研发—设计—产业化的整个过程,开发出的产品广泛应用于光通信、激光显示和工业激光市场。拥有美国发明专利27项,其中多项专利被业界广泛采纳应用。

在美国前景可期,却毅然回国,这跟当初国内激光半导体的现状相关。胡海回忆,2012年前后,中国大功率半导体激光芯片几乎全部依赖进口,只能通过特别渠道购买海外芯片,给国内的激光产业造成了非常被动的局面。“作为制造和消费电子使用大国,我认为中国将成为世界上最大的激光芯片使用国家,应该拥有自主生产研发大功率激光芯片的能力。”

创业并非一路坦途。尽管胡海团队集结了半导体激光领域各类尖端人才,但国内半导体产业链的现状令团队始料未及。“当时整个行业完整配套的产业链非常欠缺,很多材料找不到现成的购买途径,设备不能直接使用,需要重新选择设备供应商。我们从零开始,自己开发材料、研究替换设备、开发检测工具、磨合供应链,这个过程花了整整一年半的时间。这也为全产业链布局打下了坚实基础。”胡海告诉记者。

激光芯片“国产替代”引领者

设施配套齐全后,团队跃跃欲试,但芯片研发难度成为横亘在前的另一座大山。“最初我们做了几千个芯片,几乎99%都会失效。”胡海说,几乎每天都能看到测试报告上写着芯片失效的文字。“大功率激光芯片最难的是可靠,在经过数万小时的加速老化评估和客户端的可靠度验证后,芯片终于经受住检验。这样,两年时间又过去了。”

2017年,在回国5年后,瑞波光电终于成功解决了芯片量产所面临的不良率和可靠问题,成为国内极少数全面掌握半导体激光芯片设计、外延材料设计、制造工艺到封装测试等全套技术的企业。2018年,瑞波光电被评为中国最具投资价值企业50强,获深创投等机构6500万元投资。2020年被评为广东省专精特新中小企业。截至2020年,瑞波光电承担国家863项目、重点研发项目、预研项目超过21项;累计提交了77件知识产权申请,已授权达41件,其中发明14件,实用新型22件,软著5件。

目前,瑞波光电是国内唯一能提供638nm-1700nm全波段的大功率半导体激光芯片供应商。其研制的多个系列产品已形成量产并成功应用到智能制造、无人驾驶、机器人、3D传感、新型显示、医疗美容等行业。行业的爆发增长令瑞波光电的产品供不应求,在市场上可谓“一芯难求”。

开启增长“快车道”

市场的高需求令瑞波光电开启了产能增长的快车道。为进一步提升产能,胡海团队将公司搬至龙华区大浪街道德泰科技工业园。“来到大浪之后,芯片制造和封装厂房面积增大,产能提升了10倍。”胡海说,按照目前的发展速度,今年产值相比去年将实现翻倍增长。

国产大功率半导体激光芯片产业的快速成长也将极大地带动上下游产业链的发展。深圳聚集着数百家激光企业,以大族激光、光韵达、创鑫激光、JPT、光峰光电、恒天伟焱、速腾科技等企业为代表的不同应用厂商正占据国内半壁江山,出口激光产品占据全国激光产品出口额的30%以上。

“作为产业链极为重要的一环,激光芯片产业化和商业化后将带动和促进深圳乃至中国激光产业的良发展。”在胡海看来,走过10年的瑞波光电站在新的起点,迎来激光应用的爆发期。而深圳作为激光制造等高端制造业代表城市,将带动和引领国产激光产品走向更为广阔的世界舞台。(记者 刘琼)

免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。