वीसीएसईएल के पास 3डी चेहरे की पहचान, संवर्धित वास्तविकता, ऑटोमोटिव केबिन सेंसिंग के साथ-साथ सेल्फ-ड्राइविंग कारों (जैसे एलआईडीएआर) और मशीन विजन आदि में व्यापक अनुप्रयोग स्थान और तेजी से विकास है। यह डीपीसी सिरेमिक सब्सट्रेट्स के गर्म अनुप्रयोगों में से एक है।
I. वीसीएसईएल लेजर क्या है?
वीसीएसईएल लेजर वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर (वीसीएसईएल) का संक्षिप्त रूप है, जो एक सेमीकंडक्टर-आधारित लेजर डायोड है जो अपनी ऊपरी सतह से ऊर्ध्वाधर रूप से प्रकाश की अत्यधिक कुशल किरण उत्सर्जित करता है। 1977 में, टोक्यो इंस्टीट्यूट के प्रोफेसर केनिची इगा के नेतृत्व में एक शोध समूह प्रौद्योगिकी विभाग ने सबसे पहले एक ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जक लेजर (वीसीएसईएल) के निर्माण का प्रस्ताव रखा। 1977 में, टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में प्रोफेसर केनिची इगा के नेतृत्व में एक शोध समूह ने पहली बार एक ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जक लेजर (वीसीएसईएल) के निर्माण का विचार प्रस्तावित किया, और 1979 में, पहला वीसीएसईएल लेजर जिसे 77 के तापमान पर स्पंदित संचालित किया जा सकता था। के का एहसास हुआ.
वीसीएसईएल लेजर में ऊपर और नीचे एक वितरित ब्रैग रिफ्लेक्टर (डीबीआर) और केंद्र में एक प्रकाश उत्सर्जक क्षेत्र संरचना होती है।
वीसीएसईएल अन्य प्रकार के लेज़रों की तुलना में कई लाभ प्रदान करते हैं, जिनमें शामिल हैं:
1. निर्माण और एकीकरण में आसानी: वीसीएसईएल को मानक अर्धचालक प्रक्रियाओं का उपयोग करके बनाना अपेक्षाकृत सरल है और अत्यधिक एकीकृत सिस्टम बनाने के लिए इसे अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
2. उच्च दक्षता: वीसीएसईएल की उच्च इलेक्ट्रिक-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता इसे कम बिजली पर उच्च प्रकाश आउटपुट प्राप्त करने में सक्षम बनाती है, जैसे ऑप्टिकल संचार, ऑप्टिकल स्टोरेज और अन्य क्षेत्रों के लिए।
3. उच्च गति: वीसीएसईएल कई गीगाबिट प्रति सेकंड (जीबीपीएस) की गति तक पहुंच सकते हैं, जो उन्हें उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त बनाता है।
4. संकीर्ण बीम: वीसीएसईएल का बीम बहुत संकीर्ण है, जो बेहतर फोकसिंग और पोजिशनिंग को सक्षम बनाता है, जो LIDAR, ऑप्टिकल संचार और अन्य क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है।
5. लंबा जीवन: वीसीएसईएल का जीवनकाल लंबा होता है और यह लंबे समय तक स्थिर उत्पादन बनाए रख सकता है।
6. कम लागत: वीसीएसईएल की अपेक्षाकृत कम विनिर्माण लागत बड़े पैमाने पर उत्पादन की अनुमति देती है और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
वीसीएसईएल के पास विनिर्माण लागत, बिजली रूपांतरण दक्षता, गति, एकीकरण इत्यादि में फायदे हैं, इसलिए इसका व्यापक रूप से ऑप्टिकल संचार, ऑप्टिकल स्टोरेज, एलआईडीएआर, बायोमेडिकल और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। योल रिसर्च के अनुसार, वैश्विक वीसीएसईएल बाजार 2021 में 1.2 बिलियन अमेरिकी डॉलर से बढ़कर 2026 तक 2.4 बिलियन अमेरिकी डॉलर हो जाएगा, इस अवधि के दौरान 13.6 प्रतिशत सीएजीआर पर।
दूसरा, वीसीएसईएल डीपीसी सब्सट्रेट के साथ क्यों
डीपीसी सिरेमिक सब्सट्रेट में कई विशेषताएं हैं जैसे उच्च तापीय चालकता, उच्च इन्सुलेशन, उच्च लाइन सटीकता, उच्च सतह समतलता और चिप के साथ मेल खाने वाला थर्मल विस्तार गुणांक, और लंबवत रूप से परस्पर जुड़ा जा सकता है, आदि, जो वीसीएसईएल की एनकैप्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है, और वीसीएसईएल के अनुप्रयोग में संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है।
1. अच्छा ताप अपव्यय
वीसीएसईएल चिप रूपांतरण दक्षता कम है जिससे गंभीर गर्मी लंपटता की समस्या हो सकती है, डीपीसी सब्सट्रेट ऊर्ध्वाधर इंटरकनेक्शन, आंतरिक स्वतंत्र प्रवाहकीय चैनल का निर्माण, थर्मोइलेक्ट्रिक पृथक्करण प्राप्त करने के लिए सिरेमिक स्वयं एक इन्सुलेटर है, लेकिन गर्मी अपव्यय भी है।
2. उच्च विश्वसनीयता
वीसीएसईएल चिप पावर घनत्व बहुत अधिक है, तनाव की समस्या के कारण चिप और सब्सट्रेट थर्मल विस्तार बेमेल पर विचार करने की आवश्यकता है, और वीसीएसईएल उच्च मिलान थर्मल विस्तार गुणांक के साथ सिरेमिक सब्सट्रेट। इसके अलावा, डीपीसी सिरेमिक सब्सट्रेट एक-टुकड़ा मोल्डिंग के धातु फ्रेम और सिरेमिक सब्सट्रेट को कसकर एकीकृत कर सकता है, अतिरिक्त पेस्ट प्रक्रिया, संरेखण सटीकता और अन्य मुद्दों की पोस्ट असेंबली प्रक्रिया से बच सकता है, साथ ही गोंद उम्र बढ़ने की समस्याओं की विश्वसनीयता भी कर सकता है।
3. लंबवत इंटरकनेक्शन
वीसीएसईएल पैकेजों को चिप के ऊपर लेंस पर स्थापित करने की आवश्यकता है, यानी, सब्सट्रेट को त्रि-आयामी कक्ष में बनाने की आवश्यकता है, डीपीसी सब्सट्रेट में लंबवत यूटेक्टिक वेल्डिंग के लिए अत्यधिक विश्वसनीय लंबवत इंटरकनेक्ट फायदे हैं।
