文/ Antanas Laurutis

制造商正面臨著一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：長期依賴于半導(dǎo)體制造技術(shù)的準(zhǔn)分子激光器，由于其性能和成本效益的局限性，現(xiàn)在正在努力跟上現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的步伐。與此同時，一個新的挑戰(zhàn)者——二極管泵浦固態(tài)（DPSS）激光器正在搶占準(zhǔn)分子激光器的市場份額。

自2018年以來，全球固態(tài)激光器市場經(jīng)歷了4.5%的復(fù)合年均增長率（CAGR），預(yù)計到2035年CAGR將保持3.2%；2023年全球固態(tài)激光器的市場規(guī)模估計為35億美元，預(yù)計到2030年將增長到64.2億美元。2022年，全球準(zhǔn)分子激光器市場的規(guī)模約為5億美元，預(yù)計到2029年將達到12億美元，在預(yù)測期內(nèi)的CAGR將高達10.3%。從半導(dǎo)體芯片制造到眼科手術(shù)，不斷擴大的應(yīng)用場景正在推動準(zhǔn)分子激光器市場快速增長。

盡管固態(tài)激光器的CAGR明顯低于準(zhǔn)分子激光器，但DPSS激光器市場的增長卻不容小窺。覆蓋紫外（UV）和深紫外（DUV）范圍內(nèi)較短波長的DPSS激光器，其年銷售額的增長速度遠快于10%。大量投資用于提高DPSS激光器的功率、穩(wěn)定性和壽命，以開拓傳統(tǒng)上只有準(zhǔn)分子激光器才能勝任的應(yīng)用市場，如顯示器生產(chǎn)中的巨量轉(zhuǎn)移。Coherent等市場領(lǐng)導(dǎo)者正在進入這一領(lǐng)域，并于去年推出了一種新的DPSS激光器作為其準(zhǔn)分子激光器的替代者，應(yīng)用于OLED顯示器生產(chǎn)中。市場對DUV DPSS激光器的需求，一方面源于準(zhǔn)分子激光器的限制，另一方面則受到半導(dǎo)體檢測市場需要更高精度工藝的驅(qū)動。這也預(yù)示著，市場上很多之前由準(zhǔn)分子激光器主導(dǎo)的應(yīng)用，可能會很快轉(zhuǎn)向DPSS激光器。

DUV范圍內(nèi)的較短波長，能夠為半導(dǎo)體制造提供更高精度的檢測方法。隨著運營成本的下降，DUV DPSS激光器將使消費者和諸多行業(yè)受益，包括制造業(yè)、醫(yī)療保健、新能源、環(huán)境監(jiān)測和通信。目前，美國公司在這一市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，但日本公司也在快速崛起，特別是在DUV DPSS激光器方面每年都有更具吸引力的產(chǎn)品涌現(xiàn)。一些歐洲公司也在進入這個市場。

轉(zhuǎn)變正在顯示器制造行業(yè)發(fā)生，UV DPSS和DUV DPSS激光器正在成為準(zhǔn)分子激光器的替代者。DPSS激光器征戰(zhàn)的下一個市場是激光剝離（LLO）。在柔性顯示器制造中，LLO可以清潔地去除薄膜層，這有助于制造可折疊手機等設(shè)備；在微電子制造中，LLO確保了氮化鎵（GaN）等層的精確去除，從而提高元件質(zhì)量。LLO還可以通過最大限度地減少基板損壞和廢物產(chǎn)生，來降低制造成本。

隨著業(yè)界越來越認(rèn)識到DPSS激光器的好處，使得LLO系統(tǒng)正在快速轉(zhuǎn)向DPSS激光器。這一趨勢可能是由DPSS激光器的潛在優(yōu)勢驅(qū)動的，例如它們的緊湊性、效率和可調(diào)諧性，這些有助于提高LLO應(yīng)用的性能和精度。micro-LED作為下一代顯示技術(shù)，以其卓越的圖像質(zhì)量和亮度而聞名；micro-LED是向DPSS激光器轉(zhuǎn)變的另一個關(guān)鍵驅(qū)動力。與傳統(tǒng)顯示器相比，micro-LED需要更精確和更可控的激光加工。

DPSS激光器的可靠性、光束質(zhì)量和可調(diào)諧性與micro-LED這項新興技術(shù)的結(jié)合，突顯了準(zhǔn)分子激光器日益明顯的局限性。這一轉(zhuǎn)變反映了顯示器制造業(yè)對創(chuàng)新的持續(xù)需求，以跟上micro-LED等尖端技術(shù)的發(fā)展需求。

DPSS激光器因其精度和多功能性，除了半導(dǎo)體制造以外，還能服務(wù)于其他廣泛的行業(yè)。DPSS激光器能用于材料的精密切割、鉆孔、標(biāo)記和焊接；能用于自動駕駛汽車的遙感和地形測繪。

飛秒DPSS激光器已經(jīng)在LASIK和SMILE等眼科手術(shù)中得到了驗證。而且，現(xiàn)在一些公司正大力押寶DUV DPSS激光器，為LASEK和PRK手術(shù)提供準(zhǔn)分子激光器的替代品。

多才多藝的DPSS激光器也可用于空間探索，日本在地面系統(tǒng)中創(chuàng)新性地使用DPSS激光器來清除空間碎片。這種應(yīng)用揭示了DPSS激光器對空間技術(shù)和安全做出重大貢獻的潛力，為空間探索和環(huán)境保護的研究和應(yīng)用開辟了新途徑。

DPSS激光器的諸多優(yōu)勢，有望使其在更多的應(yīng)用場景中成為準(zhǔn)分子激光器的替代者。憑借卓越的光束質(zhì)量，DPSS激光器可確保精確和復(fù)雜的材料加工。DPSS激光器更節(jié)能，需要更少的維護，從而最大限度地減少停機時間并降低運營成本。它們更加緊湊的固態(tài)設(shè)計，使其能夠更容易地集成到系統(tǒng)中。

隨著DPSS激光器在各個行業(yè)繼續(xù)展示其多功能性，我們的本地制造商，準(zhǔn)備迎接不斷發(fā)展的市場。