申报项目：

高功率高亮度高效率半导体激光芯片关键技术及产业化

长光华芯在国家重点研发计划、省成果转化等项目的支持下，以实现高功率高亮度高效率半导体激光器芯片的国产化为使命，在外延设计和生长、芯片模式控制和腔面处理等核心技术上取得多项关键性突破，大幅提升了激光芯片的功率、亮度、效率及可靠性水平，实现了高功率高亮度高效率半导体激光器芯片的批量生产，打破了国外的封锁，解决了我国激光智能制造领域“有器无芯”的局面，在国家高能固体激光领域取得重大应用。主要技术创新点如下：

1.发明了利用侧向光栅抑制高阶侧模产生的激光芯片结构，有效压缩高功率激射条件下激光发散角，采用纵向分布式载流子注入窗口结构，抑制了纵向空间烧孔效应，提高了激光芯片的功率和亮度，系列产品最大功率超过 30 W，亮度

超过 70 MW/cm2sr。

2.首次采用基于含磷混合外延材料体系的非对称超大光腔高应变量子阱外延结构，实现了同时具备低异质结电压、低吸收损耗和高增益的特性的激光芯片产品，电光效率高于 70%。

基于以上技术创新，本项目首次实现单管芯片 14 W@50  μm 条宽为代表的研发指标。 230 μm 条宽产品最高功率超过 30 W，24 W@200 μm 条宽产品最高亮度超过 70 MW/cm2sr，最高电光转换效率超过 70%。建成了 3 吋和 6吋晶圆半导体激光器芯片和激光器垂直整合生产线，高功率半导体激光芯片年产规模超过千万。

本项目打破了国外封锁，已在光纤激光器泵浦、先进制造等领域得到广泛应用，改变了我国激光智能制造领域“有器无芯”的局面。中国光学光电子行业协会组织的鉴定专家组认为，该成果实现自主可控，整体技术水平达到国际先进、国内领先。

“专”：

苏州长光华芯光电技术股份有限公司成立于2012年，是全球少数几家研发和量产高功率半导体激光器芯片的公司之一，公司主要经营包括半导体激光芯片、光纤耦合模块、阵列、直接半导体激光系统等四大类产品。且致力于高性能半导体激光芯片外延生长、封装及光纤耦合的技术开发，针对我国高性能半导体激光研发领域的短板及空白，不断创新攻坚，成为国内唯一一家掌握了从半导体激光芯片的晶体外延生长、晶圆工艺处理、封装、光纤耦合和测试的全部关键核心技术的企业，产品技术指标已达国内领先，国际一流水平，从而填补了我国在高性能半导体激光芯片及器件研发、生产领域的空白。

长光华芯作为国内高功率半导体激光芯片制造的领先企业，其自主研发的各类半导体激光芯片、器件均已实现商业化批量生产，为国内领先的激光器龙头企业稳定、大批量供货，高功率半导体激光芯片占有率国内领先。

“精”：

目前长光华芯申请相关专利202件，其中发明专利152件，获得授权专利91件，其中发明专利44件，实用新型41件，外观专利6件。获得软件著作权1件。（此内容为企业内部信息，仅供专家评审用）

长光华芯研发经费专项核算，专款专用。实行负责人负责制。负责人应对项目经费使用的真实性、合法性和有效性承担直接的经济与法律责任，并自觉接受有关部门的管理和监督。经费使用严格按照相应管理制度和预算执行。

为了鼓励员工积极参与公司的建设，激发员工的积极性、创造性和提高公司员工的技术、管理、经营水平，长光华芯制定了《人才激励制度》。以及《科技成果转化的组织实施与激励奖励制度》，将有贡献的员工纳入股权激励范围；对于撰写专利等做出贡献的员工，给予额外奖励。

公司建立了完整的研发、生产及质量管理体系，通过了ISO9001质量体系，以高性能和高可靠性产品服务客户。

公司制定了《知识产权管理制度》，设立了专利奖励计划，鼓励研发人员跟踪行业的技术动态，检索分析总结相关的专利技术信息。公司通过专利申请打造了自有知识产权体系。

公司制定了《风险和机遇应对措施控制程序》、《风险评价管理制度》。安全员负责组织危险源的识别、登记、汇总，并主持风险评价活动，各部门配合、参与危险源的识别、评价活动，定期对人员进行风险培训，增强人员的风险意识。

“特”：

苏州长光华芯光电技术股份有限公司，位于长三角激光产业带苏州，是全球少数几家研发和量产高功率半导体激光器芯片的公司之一，主要致力于高功率半导体激光器芯片、高效率半导体VCSEL芯片、高速光通信芯片及其器件和系统的研发、生产及销售。

长光华芯制定了《半导体阵列芯片测试方法》企业标准，采用GJB3519-99 半导体激光二极管总规范、GB31358-2015半导体激光器总规范等国际标准。

“新”：

2021年3月，为提高激光器泵源的输出功率和价格功率比，长光华芯率先推出全新9XXnm 30W半导体激光芯片。通过优化芯片外延结构设计和提高腔面特殊处理技术，芯片的功率得到进一步提升。通过优化非对称大光腔结构波导层厚度，降低阈值，提高斜效率，同时保持电压稳定。在优化激光芯片功率的同时，长光华芯持续提高了腔面特殊处理过程的材料质量降低缺陷比例，提高腔面的抗光学灾变损伤的能力，保证30W高功率激光芯片满足工业市场对激光器寿命的要求。

公司自成立以来，从芯片到模块、从固体激光器泵浦源到光纤激光器泵浦源、从前期定位到后期发展，始终专注于高端半导体激光器的研发和制造，不断创新攻坚，先后解决了外延生长技术、腔面钝化技术以及器件制作工艺水平等方面的多个技术难题，并形成具有自主知识产权的大功率半导体激光全系列产品，累计销售芯片数千万片，打破了核心半导体激光芯片长期被国外芯片制造商垄断的局面。

“隐形冠军”：

长光华芯自成立以来一直坚持自主研发和生产高功率半导体激光芯片，核心技术覆盖半导体激光行业最核心的领域，建成了全球唯二、国内唯一的6吋高功率半导体激光芯片晶圆垂直整合生产线，并在芯片设计、关键设备、工艺技术和原材料方面实现了自主可控，产品和技术指标已达国内领先，国际一流水平。

长光华芯商业化单管芯片输出功率达到30W；巴条芯片连续输出功率达到250W，准连续输出1000W。产品性能指标与国外先进水平同步，打破国外技术封锁和芯片禁运，逐步实现了半导体激光芯片的国产化及进口替代。另外，在激光器件封装、光束整形、合束耦合、直接半导体激光系统等领域拥有丰富的产品研制与生产经验，成功开发了多款光纤耦合模块及直接半导体激光器等产品，是国内激光器龙头企业核心器件主要供应商。