自從1960年第一臺(tái)紅寶石激光器誕生至今，激光行業(yè)雖然未曾像半導(dǎo)體行業(yè)那樣經(jīng)歷了快速發(fā)展，但是人類對(duì)激光技術(shù)的探索從未止步。

經(jīng)歷了六十多年的發(fā)展，激光器的種類，已經(jīng)從最初的固體激光器，發(fā)展出了氣體激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、碟片激光器等多種品類，每種激光器都在自身技術(shù)、性能方面不斷發(fā)展創(chuàng)新，在能量、光束質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面，始終在向著更高的臺(tái)階邁進(jìn)。

在繼光纖激光器技術(shù)迅猛發(fā)展，為激光產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)了堪稱革命性的突破之后，半導(dǎo)體激光器技術(shù)也開(kāi)始迎來(lái)快速發(fā)展。近年來(lái)，全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步提升。Laser Focus World的報(bào)道顯示，2021年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到79.46億美元，同比增長(zhǎng)18.17%，2022年市場(chǎng)規(guī)模約為87.0億美元。

半導(dǎo)體激光器作為一種極具潛力的激光技術(shù)，它不僅是光纖激光器中最重要的泵浦產(chǎn)品，而且也在向著直接應(yīng)用不斷探索，特別是在工業(yè)加工領(lǐng)域，如果能夠直接應(yīng)用，無(wú)疑擁有明顯的效率優(yōu)勢(shì)。目前已經(jīng)有像LaserLine、凱普林等一眾企業(yè)在致力于半導(dǎo)體激光器的直接應(yīng)用。

電動(dòng)汽車的火爆發(fā)展，催生了動(dòng)力電池制造市場(chǎng)，而動(dòng)力電池中大量銅材的使用帶來(lái)的加工需求，帶動(dòng)了高功率藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的發(fā)展。相比于紅外光，銅對(duì)藍(lán)光有著更高的吸收率，是銅焊接、增材制造等加工的理想光源。進(jìn)一步提高藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的輸出功率、并改善光束質(zhì)量，能實(shí)現(xiàn)更高效的銅加工。最近，廠商們?nèi)〉玫耐黄谱屓诵老�，比如，�?月底剛剛結(jié)束的德國(guó)慕尼黑激光展上，Laserline展示了功率高達(dá)4kW的LDM藍(lán)光激光器；Nuburu推出了1kW高亮度藍(lán)光激光器；國(guó)內(nèi)的硬科院也在不斷優(yōu)化藍(lán)光結(jié)合紅外光的銅焊接方案。

另外，當(dāng)下發(fā)展比較火爆的自動(dòng)駕駛、消費(fèi)電子產(chǎn)品中的3D傳感等應(yīng)用，是VCSEL半導(dǎo)體激光器的重要應(yīng)用市場(chǎng)，VCSEL技術(shù)和市場(chǎng)也開(kāi)始迅速發(fā)展，比如通快集成光電二極管的VCSEL實(shí)現(xiàn)了諸如眼動(dòng)跟蹤等眾多傳感功能。一家名為IMARC Group的市場(chǎng)研究公司預(yù)計(jì)，到2028年VCSEL市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到45億美元，2023-2028年間的復(fù)合年均增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)17.4%。

超快是另一個(gè)備受關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域，它代表著激光精密加工技術(shù)的最前沿。近年來(lái)，隨著制造業(yè)對(duì)精密制造的需求不斷增多，超快激光作為真正“鋒利的冰冷之刀”，迎來(lái)了大顯身手的廣闊舞臺(tái)，在切割、鉆孔、標(biāo)記、表面結(jié)構(gòu)化等眾多精細(xì)加工應(yīng)用中游刃有余。

在技術(shù)參數(shù)層面，超快激光的脈沖寬度越來(lái)越短，從納秒、皮秒發(fā)展到飛秒，波段范圍也覆蓋了紅外、綠光和紫外。曾幾何時(shí)，飛秒激光器還只是實(shí)驗(yàn)室中的物件，現(xiàn)在已經(jīng)走向了真實(shí)的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)所。業(yè)界依然在繼續(xù)不斷挑戰(zhàn)著更短的波長(zhǎng)、更短的脈寬，30W、50W的紫外飛秒激光器已經(jīng)付諸使用，比如用于一些熱敏材料的高質(zhì)量切割。

半導(dǎo)體制造是激光技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用市場(chǎng)。作為眾多行業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體制造始終位于制造業(yè)金字塔是最頂端。近年來(lái)，因?yàn)橐恍┍娝�周知的原因，�?guó)家開(kāi)始大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，激光技術(shù)迎來(lái)了更廣泛的半導(dǎo)體市場(chǎng)。在晶圓制造領(lǐng)域，激光可用于刻圖、晶圓劃片、晶圓標(biāo)記等諸多應(yīng)用，尤其是針對(duì)化合物半導(dǎo)體晶圓，如價(jià)格昂貴的砷化鎵（GaAs）晶圓、氮化鎵（GaN）晶圓，紫外激光能夠?qū)崿F(xiàn)邊緣光滑、筆直、無(wú)碎片的切口，提升材料利用率。在碳化硅（SiC）半導(dǎo)體晶圓的制造中，激光可用于晶圓打標(biāo)、背金去除、激光隱形改質(zhì)切割等制程中。

光刻機(jī)堪稱是半導(dǎo)體制造業(yè)皇冠上的明珠。光刻機(jī)是晶圓制造的核心設(shè)備，目前全球能提供光刻機(jī)的企業(yè)屈指可數(shù)。光刻機(jī)中使用的光源，是紫外激光器、深紫外激光器或極紫外激光器。我國(guó)在遭遇芯片“卡脖子”之痛后，加速了光刻機(jī)攻關(guān)，激光行業(yè)的很多同人們正在為此不懈努力，盡管道阻且長(zhǎng)，我們依然相信行則將至，期待著早日迎來(lái)好消息！

除了半導(dǎo)體晶圓制造應(yīng)用外，激光在整個(gè)泛半導(dǎo)體領(lǐng)域，包括集成電路、平板顯示、LED、太陽(yáng)能電池、分立器件等細(xì)分產(chǎn)業(yè)，都有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

激光，正成為工業(yè)智能制造領(lǐng)域不可或缺的一種萬(wàn)能型加工利器，它不僅是最鋒利的刀，也可以是最精密、最“溫柔”的刀，能夠在周邊材料“毫無(wú)知覺(jué)”的情況下完成加工任務(wù)。

中國(guó)作為全球重要的制造中心之一，也是激光加工的一個(gè)重要應(yīng)用市場(chǎng)。據(jù)悉，中國(guó)激光加工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)占據(jù)全球激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的半壁江山。中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)，正在加速發(fā)展進(jìn)入新的“鉑金十年”，其中國(guó)產(chǎn)替代的速度和規(guī)模將繼續(xù)快速提升，熱門的應(yīng)用賽道會(huì)繼續(xù)涌現(xiàn)，當(dāng)然產(chǎn)品的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)依然會(huì)異常劇烈，這其中也自然少不了資本的大量涌入。

7月11-12日慕尼黑上海光博會(huì)期間，《激光世界》雜志將攜手慕尼黑展覽（上海）有限公司聯(lián)合舉辦為期兩天的專題研討會(huì)，盛邀來(lái)自知名大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)的激光專家，以及來(lái)自企業(yè)的特約嘉賓，與大家共同交流探討激光技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展創(chuàng)新，以及激光技術(shù)如何為泛半導(dǎo)體制造及整個(gè)智能制造產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)。

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文：Rossie