瑞識科技汪洋：以半導體光學為基礎的消費光子時代即將來臨

一家擁有“芯片+封裝+光學集成”三大核心技術的半導體光學初創公司。

近年來，關于摩爾定律將失效的說法越來越占主流，與此同時，電子學之外的光子學走到閃光燈下，“消費光子”的序幕緩緩拉開，

光子學最引人注目的成就之一就是半導體光源技術，包括半導體激光器和半導體發光二極管（LED）。

如今，半導體光學技術更是潤物細無聲滲透到我們的生活，小到蘋果手機的3D人臉識別芯片，大到工業機器人、自動駕駛的激光雷達。無論在傳統的通訊領域，還是時下最熱的人機交互、智能感知領域，都體現出更大的應用潛力。光，正帶來新一輪的產業變革。

瑞識科技便是這波浪潮中的先行者和推動者，他們聚焦于消費類應用的光源技術和解決方案，也是國內半導體光學領域中不可忽視的一支新力量。

消費光子時代來臨，打通“芯片+封裝+光學集成”

半導體創業的門檻一向很高，汪洋作為瑞識科技的創始人，早期的求學和工作經歷讓他有足夠的技術實力和底氣做好這件事。汪洋在美國獲得半導體光電子學博士，隨后又在美國業內頂級公司工作10多年，擔任研發、生產和運營方面的負責人。

圖 | 瑞識科技創始人汪洋

多年來，汪洋一直專注于半導體光芯片前沿技術研究與產品化落地，當談到為什么會在2018年選擇回國自己創業，他提到了蘋果iPhone X的發布。

iPhone X上，蘋果首次使用結構光方案做面部識別解鎖，其中關鍵的一個組件便是半導體激光器VCSEL，之后3D視覺在消費端的規?；瘧脦恿薞CSEL市場的興起。

“2018年是一個新時代的開始，是消費光子的時代。”汪洋看到了半導體光源技術在消費市場的潛力，他選擇在擁有良好硬件制造工業基礎的深圳成立了瑞識科技。

“伴隨著人工智能、3D視覺、AR/VR的發展，先進的半導體光學技術將不再局限于行業應用，而將與我們的日常生活息息相關。”

一方面是新的市場需求對光學器件提出新的挑戰，另一方面則是國內并不成熟的VCSEL技術，擺在瑞識面前的難題很多。即便如此，瑞識科技還是選擇了一條在外界看來頗為艱難的路。

“行業極少有提供完整光源解決方案的公司，大部分依靠手機模組廠來整合封裝，很難達到時間、成本、性能（光、熱、電）的整體優化，對角度、波長、光功率等有不同要求的新興應用的支持也存在諸多難題，這在一定程度上限制了VCSEL技術在行業的滲透。”

汪洋強調，新興行業應用需要簡單易用、光電熱整體優化好的光源方案（封裝好的光芯片，并裝配好光學透鏡），而不僅僅是單獨的一顆VCSEL光芯片。

所以他給瑞識科技的定位也很清晰，圍繞“芯片+封裝+光學集成”三大核心技術，提供真正好用、便宜、可量產的半導體光源產品和光學解決方案，而并非一家僅僅提供VCSEL芯片的公司。

自研VCSEL芯片，首推“高芯占比”封裝和“1.5次光學集成”

雖然瑞識科技成立時間不長，但團隊的技術積累和產品化能力非常強，據了解，瑞識技術團隊目前擁有6名博士，團隊成員大部分來自業內頂級公司并擁有多年產業化的經驗。

目前，他們已經做到了自研VCSEL芯片的大規模量產，并在業界首次提出“高芯占比”封裝和“1.5次光學集成”技術方案。

VCSEL芯片方面，汪洋表示經過數輪對材料設計及加工工藝的優化，瑞識開發出光電轉換效率（PCE）高達52%的VCSEL外延材料?；陧敿庑阅艿耐庋硬牧?，他們的VCSEL芯片性能也達到業界領先水平，幾乎所有芯片都有40%或以上的轉換效率，并且在25℃到50℃溫度范圍內，關鍵光電性能相當穩定。

“芯占比”是瑞識類比手機行業屏占比的定義提出的。它的定義是指光芯片面積和芯片封裝后器件面積的比值，是衡量光器件封裝集成度的指標。瑞識科技獨創的高芯占比封裝技術，對光芯片進行精準成型封裝，能有效縮小封裝需要的體積，并充分考慮到產品散熱通道的擴展和器件總體量子效率的提高，在簡化光學設計的同時降低成本。該封裝技術不僅可以用于ToF光發射模組，也可以用于其它光源類產品封裝。

“1.5次光學集成”方案解決的則是VCSEL方案的泛光源成本過高問題，通常情況下，為了降低VSCEL應用的成本，業內會選擇替代方案紅外LED，但傳統的光學集成方案無法做到收攏側面光源和封裝尺寸的平衡。

所以瑞識設計了“1.5次光學集成”，提升產品光強分布的均勻度，通過多層光學界面配合處理LED近似朗伯型光源的光路，獲得光強分布均勻的光斑，保證光源對目標物體的均勻補光，達到了類似VCSEL泛光源的效果。

“傳統行業對光源器件的定義已不能滿足人工智能時代的需求，所以我們重新設計開發了一些新的光源技術。”汪洋說道，“這不是簡單的組裝，而是對光學、電、熱、算法整體的優化，最終讓光學技術更快深入到新興的應用。”

基于上述技術方案，瑞識科技開發了VCSEL光源模組VRay（VCSEL+透鏡）、高性能ToF VCSEL光源模組Tray、用于三維結構光深度計算的VCSEL點陣投射器SRay，以及1.5次光學集成封裝的LED光源產品。

目前，瑞識科技的光學集成光引擎方案已經成功應用在3D人臉支付、人臉門禁門鎖、紅外補光、機器人視覺、激光雷達等領域。同時，瑞識還與合作伙伴一起，共同合作開發完整的光傳感解決方案，賦能更多的新興應用領域。

國內產業基礎較薄弱，做好長期抗戰準備

與電芯片不同的是，VCSEL光芯片的材料主要以化合物半導體為主，化合物半導體是以砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）等為代表，包括許多其它III-V族化合物。

由于半導體材料的區別，化合物半導體產業鏈的技術遠沒有硅基半導體成熟。汪洋舉了個例子，“集成電路設計圖給到臺積電，后續的生產工藝完全不用擔心。但化合物半導體代工廠完全不一樣，工程師還需要去FAB代工廠討論工藝怎么做，而且當前VCSEL光芯片的良率也遠遠低于硅芯片產品。”

這也是國內在光芯片制造上相對比較薄弱的一環，需要做好長期“抗戰”的準備。

目前，在晶圓生長和加工環節，瑞識也主要通過合作伙伴代工，而非IDM模式。封測方面，他們自建了的封裝測試產線，配置了專業的VCSEL光源的量產檢測設備，實現了對產品量產品質和供應鏈管理的自主掌控。

采訪的尾聲，汪洋也分享了他創業以來的一些心得，他認為創業成功的關鍵不在于技術和產品有多好，而在于團隊尤其是創始人能否妥善解決那些層出不窮、生死攸關，又不可避免的一個又一個難題。

談及瑞識之后的規劃發展，汪洋表示他們會繼續夯實“芯片+封裝+光學集成”三個技術方向，堅持技術創新的同時做好產品在市場的落地，以開放的態度與行業的合作伙伴共同打造技術—產品—場景—應用的有效閉環。

據悉，瑞識科技近期還入選了科沃斯蒲公英加速器專為AI與機器人領域初創公司打造的X加速計劃，該計劃已經助力了60家機器人與AI企業取得突破性成長，備受創始人好評。加速項目還包含仙知機器人、肇觀電子、普渡機器人、極視角、大象聲科、圖匠數據、愛數智慧等。近期X加速計劃第四期申請已經啟動，掃描二維碼即可報名。

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