一、半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈及工藝環(huán)節(jié)
半導(dǎo)體激光器上游主要包括外延材料和管芯制備；中游主要是器件的封裝；下游主要是利用半導(dǎo)體激光器封裝的光模塊和泵浦源。
上游：
1）外延材料。目前可以選擇的外延材料主要有（GaAs）、磷化銦（InP）、氮化鎵（GaN）等，分別用于不同波長的半導(dǎo)體激光器，原因在于不同的材料就決定了發(fā)出激光的波長；
2）管芯制備主要包含單芯片和巴條陣列芯片。
中游主要涉及器件的封裝，例如單管封裝、巴條封裝、疊陣封裝、光纖耦合封裝等，不同封裝形式的功率范圍不同，應(yīng)用領(lǐng)域也不同。
下游一般用在光模塊和光泵浦源中。
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半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同，制造工藝差異也不同，但均大同小異。基本工藝主要包含以下9道工序：襯底選擇制備、外延生長、腐蝕、擴散、電極制作、解理或劃片、燒焊、鍵合、封裝。
半導(dǎo)體制造工藝基本工序
二、半導(dǎo)體材料與襯底
半導(dǎo)體材料是指電阻率在10的7次方Ω·cm~10負(fù)3次方Ω·cm，界于金屬和絕緣體之間的材料，是衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)展、科技進(jìn)步和國防建設(shè)水平的標(biāo)志。半導(dǎo)體按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以分為多種類別。
半導(dǎo)體種類劃分
半導(dǎo)體材料容易出現(xiàn)固熔體偏析等問題，而薄膜材料的純度和晶體完整性較好，適用于三維電路的制造。
半導(dǎo)體材料發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷過三代的發(fā)展，第一代半導(dǎo)體為硅和鍺的材料；第二代半導(dǎo)體是化合物半導(dǎo)體；第三代半導(dǎo)體主要是寬禁帶半導(dǎo)體。
半導(dǎo)體代表材料
襯底是磊晶生長的基礎(chǔ)材料，目前產(chǎn)業(yè)化的半導(dǎo)體激光器常用的工作介質(zhì)有砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、氮化鎵（GaN）等，分別適用于不同波長的半導(dǎo)體激光器。激光器的襯底材料基本決定了半導(dǎo)體激光器的波長、頻率和顏色。
一般材料的應(yīng)用基礎(chǔ)在于其物理性質(zhì)。發(fā)射光的波長是由禁帶寬度決定的，禁帶寬度越大，發(fā)射光的波長越短（藍(lán)光發(fā)射），禁帶寬度越小，發(fā)射光波長越長，電子遷移率決定了半導(dǎo)體低壓條件下的高頻工作性能，飽和速率決定了半導(dǎo)體材料高壓條件下的高頻工作性能。
主要半導(dǎo)體材料比較
目前已經(jīng)探明的硅儲量較為豐富，材料價格較為便宜，機械性能和熱性能均非常優(yōu)異，容易生長成為大尺寸，此外得到的晶體的純度較高，處于成熟階段的產(chǎn)業(yè)，預(yù)計在未來一段時間內(nèi)仍將處于主導(dǎo)和核心地位。
硅材料的缺點在于光學(xué)性能不好，無光學(xué)應(yīng)用。同硅材料相比，砷化鎵材料的電子遷移率是硅材料的6倍多，具有較好的高頻、高速和光電性能。在同一芯片上可以處理不同的光電信號，是理想的通信用材料。
GaN材料的禁帶寬度是硅材料的3倍多，相較于硅材料和砷化鎵材料，在大功率、高溫、高頻、高速和光電方面的性能更好，可以制造成藍(lán)綠光、紫外光的發(fā)光和探測器件。
半導(dǎo)體材料主要用途
