半导体激光器受激辐射的激发方式主要有哪几种

半导体激光器受激辐射的激发方式主要有哪几种,第1张

半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器,一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器.

4G改变生活,5G改变 社会 ,只是这个改变并没那么容易。

2020年是ITU所定义的全球5G商用元年,而中国则还要早一年。据中国信息通信研究院,2021年1 4月国内5G手机出货量为9126.7万部,占市场总体的72.7%,同比增长38.4%。这在一定程度上反映了5G通信在个人用户层面的推进速度。

但5G不止于手机,在万物互联时代,必须提前搭建好一条条高速路,5G因此无可争议地成为新基建之首。相比4G,5G在初始阶段就明确规划了三大应用场景:增强移动宽带,其峰值速率将是4G网络的10倍以上;海量机器通信,将实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖;超高可靠低时延通信,通信响应速度将降至毫秒级。

由此衍生出的针对各个垂直行业应用的美好畅想就像一部科幻小说,而支撑这部小说实现的前提则是一座座看上去并不那么浪漫的高耸的基站。

5G基站建设新变化

一切美好前程,道路总会曲折波澜。在行业内,5G基站的短板被调侃为“覆盖、成本、功耗三个3”,即3倍成本、3倍功耗、1/3覆盖。对此,德州仪器(TI)杰出技术专家Wenjing分析,部分原因是由于5G MM高频高性能,采用Massive MIMO技术, 需要32通道、64通道等多通道架构,硬件通道数的上升直接导致成本、功耗、体积指标呈指数级上升。运营商迫切需要 大幅降低建站成本和运营成本,因此对芯片的集成度、功耗及成本提出了更高的要求。

TI是最早参与中国5G建设的半导体厂商之一,据德州仪器中国大客户区域销售经理Vic介绍,放眼全球,中国的5G建设走在前列,截至2020年,中国已布局了70多万个5G基站,完成了一些重点城市的大容量覆盖。2021年计划建设84万个,完成更广域的布局, 重点转向700MHz 4T4R 组网 。 通过更先进的工艺节点、更创新的设计架构、更大规模的集成度,TI一直力求实现高集成、低功耗、低成本的目标。事实上,TI每一代产品都会通过工艺演进/设计架构的创新,实现同等规模下,功耗30%左右的改善。

不断精进的架构

RRU单元作为无线通信的最后一环、最关键设备,犹如空中的一座桥,保证了信息的精准、实时送达。虽然射频前端只是5G基站中的管道,真正的大脑是ASIC/FPGA等处理器,但如果没有 健康 的管道为大脑输送养分和数据,人体就无法执行正常的活动。RRU的射频信号处理与调制就如人体内的血管和神经一样复杂,射频前端是RRU中极具挑战、又至关重要的领域。

在传统超外差系统中,接收器在RF频率上接收到信号后,会将信号下变频为较低的中频(IF),在此将其数字化、滤波然后解调,RF前端要进行复杂的信号链处理。而随着ADC、DAC转换器技术的进步,可以将模拟变频转化为数字直接变频,从而省略中频环节,使得射频直采收发信机的整体硬件设计简单许多,因此外形尺寸更小、设计成本更低。“将传统离散式超外差系统中的分离ADC、DAC、调制器、解调器、Serdes、时钟、DVGA等各个功能模块,集成到一颗芯片中,为5G Massive MIMO多通道架构实现提供了物理的可能性。” Wenjing认为这个创新对于未来可能会达到上百通道数的Massive MIMO来说至为关键。

高集成度给用户带来的改变是巨大的,随着通道数不断增加,吞吐量增加,但RRU整体模块尺寸却仅有小幅增加。

以TI的AFE7920为例,是4T4R2F(4发4收2反馈路径)射频直采架构双频段收发器,发射链路主要由最高采样速率为12GSPS 的RFDAC组成,支持第一/第二Nyquist 模式,接收和反馈链路主要由最高采样速率3GSPS的 RFADC组成;收发链路支持独立DSA增益控制,8对29.5 GSPS Serdes与主机互联,集成低频输入的在板高频时钟。该产品相对于上一代产品,功耗降低了30%。

美好的数字射频直采

TI在模拟/数字混合射频信号领域具有多年积累,AFE7920正是基于TI的丰富经验所开发出的数字射频直采芯片,相较于纯模拟集成具有诸多优势。

首先,通常运营商在sub 6GHz频段有最高400MHz的瞬时带宽要求,在毫米波频段有至少400MHz/800MHz的瞬时带宽要求。TI的收发器可支持到最宽800MHz带宽,满足全部Sub 6GHz及部分毫米波的应用需求。

其次, 全场景支持使平台归一化成为可能。 5G基站的形态相对于4G更加丰富,包括宏站、小站、Massive MIMO等。同一颗芯片可以支持不同的基站形态,从而使客户降低开发成本,更快地在市场上推出产品。

同时还支持混模模式。一个4T4R的单模芯片劈裂为两个独立的2T2R承载不同的频段,实现单芯片混模场景。例如2T2R TDD+2T2R FDD等。更进一步,射频直采架构的超高采样率使得双频段的数字拉远成为可能,从而实现通道级的双频段发射和接收,例如宏站场景下的1.8GHz+2.1GHz 双频段应用(从ASIC/FPGA,分别接收1.8GHz和2.1GHz的基带信号,在芯片内部实现数字合路,最后通过同一发射通道进行双频段的发射,接收即为其的反向 *** 作),两个频段的射频拉远距离可以达到3GHz,满足客户不同方面的需求。

此外,数字射频直采技术无需镜像和本振校准,简化了整个系统的开发,同时提供芯片自检报警机制,及天线校准、绿色节能等系统功能的灵活设定。

Wenjing强调,对于Massive MIMO和波束成形等技术而言,虽然重要的都是算法,射频直采技术只是为算法提供硬件实现。但如果没有高集成及通道间高度协同的芯片,Massive MIMO等新一代天线技术只会是纸上谈兵。

5G看中国,射频直采收发信机看TI

据悉,2017年中国第一代4G的MIMO基站就采用了TI的4T4R射频直采芯片,而中国第一代5G基站也采用了TI的射频信号链解决方案。值得一提的是,这一系列产品需求,很多都是来自中国客户,Wenjing参与并主导了产品定义。这也是TI与其竞争对手的不同之处,即5G产品定义的重心放在中国,更贴近中国客户的需求,这也是TI深耕中国35年的体现之一。

TI在中国 5G基站 建设中发挥了极其重要的作用,跨越2G/3G/4G/5G网络,囊括宏站、Massive MIMO、小站等多种站型。而且TI还在不断改进产品,支持更多的通道,更大的带宽和更低的功耗,以满足客户不断更新的需求。TI 最新发布的AFE8092 8T8R射频直采多频段收发信机在AFE7920的基础上进一步的通过架构革新,在集成度提高的同时,再次实现了同等场景下功耗的30%下降。相比于4T4R的产品,可以更好地满足Massive MIMO所需。

为了应对复杂的5G通信架构,有源天线系统的演进速度远超以往。包括需要减小信号链大小,降低复杂性,同时提供宽带宽和多个频率;可在高环境温度下工作的高密度电源管理;以及通过基于分组的前传接口实现网络同步。TI除了高集成的模拟前端之外,还提供包括电源、时钟、MCU、放大器、接口等,从而实现全系统解决方案。

不久前,工业和信息化部网站上公布了《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》并正式征求意见,目标到2023年,我国5G应用发展水平显著提升,综合实力持续增强;5G个人用户普及率超过40%,用户数超过5.6亿;5G网络接入流量占比超50%,5G网络使用效率明显提高;5G物联网终端用户数年均增长率超200%。

5G基站是新型信息基础设施的基石,TI拥有品类齐全的模拟和嵌入式处理系列产品,强大的本地制造研发能力、遍布全国的产品分销及销售网络,帮助中国客户实现更低延迟和更高数据速率的5G系统,促进更多创新应用,赋能中国新基建。TI植根中国35年,始终如一,同中国客户一起迎接未来挑战。

集成电路很小,“心”的天地可以更大。

三、2006年苏州市集成电路产业发展情况

2006年,苏州市新成立(或新引进)的设计企业有:中科半导体集成技术研发中心、飞索半导体(中国)集成电路设计中心、真宽通信科技(苏州)有限公司、苏州矽湖微电子有限公司、苏州芯源东升集成电路技术开发有限公司;封测企业有:三星电子(苏州)半导体第二工厂、晶方半导体科技(苏州)有限公司、苏州震坤科技有限公司;配套企业有:苏瑞电子材料有限公司、富士胶片电子材料(苏州)有限公司、林德电子特种气体(苏州)有限公司、永光(苏州)光电材料有限公司等十几家企业。

1、 集成电路设计产业

苏州市集成电路设计产业2006的销售收入为3亿元,同比增长7%。较去年有所增长,但幅度不大。截止到2006年底,苏州地区共有10家企业通过信息产业部的设计企业认定及年审。他们分别是:世宏科技(苏州)有限公司、金科集成电路(苏州)有限公司、苏州华芯微电子有限公司、苏州国芯科技有限公司、飞思卡尔半导体(中国)有限公司苏州分公司、苏州银河龙芯科技有限公司、苏州国微工大微电子有限公司、希迪亚微电子(苏州)有限公司、三星半导体(中国)研究开发有限公司、豪雅微电子(苏州)有限公司。2006年苏州地区新成立的设计企业共5家,他们是:

企业名称 注册地区 主要产品

飞索半导体(中国)集成电路设计中心 工业园区 FLASH SOC 系统研发

苏州芯源东升集成电路技术开发有限公司 新区 电源管理IC

真宽通信科技(苏州)有限公司 工业园区 无源光网络核心芯片

苏州矽湖微电子有限公司 工业园区 电源管理IC

中科半导体集成技术研发中心 工业园区 WLAN(无线局域网)芯片

从地区分布来开,苏州的设计企业主要集中在工业园区和高新技术开发区,工业园区从事集成电路设计的企业有24家,高新技术开发区有5家。销售额方面,工业园区与高新技术开发区的比例大约为3:2。

从业务范围来看,苏州从事集成电路设计的企业25家,IP设计1家,设计服务2家,探针卡设计1家。从产品的种类来看,主要的产品有如下几类:MCU、LCD 驱动芯片、电源管理芯片、电表芯片、网络连接芯片等。

2、 集成电路制造产业

2006年,苏州集成电路制造企业实现销售收入23.7亿元,同比增长5.3%。截止目前,苏州共有2家晶圆制造企业,德芯电子(昆山)有限公司目前正在建设之中。

苏州的分立器件制造大厂——固锝电子股份有限公司于2006年10月30日起在深圳证券交易所首次公开发行不超过3800 万股人民币普通股(A股),成为苏州市首家上市的半导体企业。

3、 集成电路封测产业

2006年,苏州封测产业实现销售收入128.4亿元,同比增长38%,占全国封测业总收入比重提高到26%,继2005年以来仍然是国内仅次于上海的封测产业重镇。

2006年,苏州新成立的封测企业共3家,分别是三星电子(苏州)半导体第二工厂、晶方半导体科技(苏州)有限公司、苏州震坤科技有限公司。

奇梦达科技(苏州)有限公司投产二年多的时间,就取得了骄人业绩,名列国内十大封测企业第二位。

四、2006年苏州市集成电路产业情况分析

纵览2006年的苏州集成电路产业发展情况可以看出,苏州的封测产业稳步发展,形势喜人;制造业在国内多个城市“造芯”的热潮中追兵四起,占比份额有所下降;设计业发展略显缓慢。具体如下:

1. 封测业持续、稳定发展

2006年苏州的封测产业实现销售收入达到128.4亿元,其中封测代工型企业实现销售收入17.5亿元,封测业同比增长达到38%。自2004年以来,苏州的封测产业已连续三年同比增长超过35%(其中2004年同比增长38%,2005年同比增长37%),超过全国同期年平均30%的增长率。

苏州的封装测试测试产业经过近十年的发展,已经成为国内封测企业最集中、封测技术水平最高、封测人才最充裕、配套产业链最完整的地区。

2. 制造业的增长落后于全国总增长水平

2006年,在国内一片“造芯”热的背景下,苏州的集成电路制造产业,由于德芯电子尚未投产,其增长速度落后于全国的总增长水平。

2006年,国内IC制造业增长较快的城市主要是上海、北京和无锡。随着中芯国际北京十二寸生产线、华虹NEC、ST-海力士的投产或扩张,上海、北京和无锡在全国集成电路制造业的占比得到了提高。

3、设计业发展略显滞后

苏州的集成电路设计产业经过近8年,特别是最近3年来的发展,已经初步形成一定量的集聚。但放眼国内,苏州在设计产业上的发展同北京、深圳等城市相比还有较大的差距。苏州的集成电路设计产业,在04年首次突破1亿元之后,05、06年的增长幅度不大,05、06年同比增长分别为33%和7%,而同期全国设计产业的年均增长率在50%以上。

企业信息

三星立足苏州 迈向世界第一

2007年5月7日,三星电子位于苏州工业园区的半导体第二工厂正式竣工开业。江苏省委常委、苏州市委书记王荣,市委副书记、园区工委书记王金华,韩国三星半导体总括社长黄昌圭,中国三星本社社长朴根熙等出席了当天的庆典。黄昌圭在致辞中透露,三星要力争在2009年成为全球最大半导体厂商,此次建成投产的苏州第二工厂将帮助以存储器为主的三星半导体事业获得市场龙头地位。

三星电子(苏州)半导体有限公司成立于1994年底,是苏州工业园区第一家大规模投资的外商投资企业。经过多年发展,该公司与园区共同成长,已经发展成为三星电子在海外最重要的生产工厂,拥有近4000名员工,工厂面积达25万平方米,投资总额超过6亿美元,生产着三星电子的主力核心产品。其中,动态随机存储器、静态随机存储器、闪存等产品均占据世界第一份额。另外,在今年上半年还将引进代表半导体最高封装技术的多重芯片封装存储器产品。当天竣工的第二工厂占地面积14.5万平方米,经过7个多月的厂房建设和设备移转,于今年2月底开始产品量产,该工厂将主要生产动态随机存储器的主流产品,预计到今年末,月产量将超过7000万个。该工厂的建成投产将进一步提升三星园区基地的重要性,加快其韩国总部的制造重心向园区转移。

据了解,目前韩国三星在园区投资建设了三星电子(苏州)半导体有限公司、苏州三星电子有限公司、苏州三星电子液晶显示器有限公司等项目,不仅建立了研发中心,还建设起白色家电、笔记本电脑和液晶显示器等重要的生产基地。苏州三星电子、苏州三星半导体、苏州三星电子液晶显示器分别是三星在中国唯一的家电、半导体和LCD生产基地,苏州三星电子电脑有限公司主要生产数码多媒体产品。设在园区的研发中心则是三星在中国设立的半导体、通讯、软件和外观设计四个研发中心之一。

奇梦达24亿元促苏州工厂产能翻番

3月8日,全球第三大存储产品制造商——奇梦达(Qimonda)在华投资的奇梦达科技(苏州)有限公司举行二期工厂破土动工仪式。奇梦达苏州项目计划3年内将投入2.5亿欧元(折合24.5675亿元人民币),建成奇梦达在全球的第四个后道生产基地。

奇梦达科技(苏州)有限公司(原名英飞凌科技(苏州)有限公司)是2003年7月28日,由英飞凌科技与中国苏州工业园区创业投资有限公司合资成立的封装测试存储集成电路的工厂,其中英飞凌集团(Infineon)占股72.5%,苏州工业园区创业投资有限公司(CSVC)占股27.5%,注册资本为3亿美元,未来十年的计划投资额将超过10亿美元。奇梦达是2006年5月1日从英飞凌科技公司分拆出来新成立的全新内存产品公司,目前已成为全球DRAM内存产品的主要供应商,并于2006年8月9日在纽约证券交易所上市。

奇梦达计划于2007年底在新工厂进行设备安装。在现有的10000平方米清洁室的基础上,将继续建设一个新的面积达10000平方米的清洁室。此次扩建还将使员工总数大大增加,该生产基地目前有1700名员工,预计达到最大产能时的员工总数将超过3000名,其产能将翻一番。奇梦达苏州项目主要从事存储集成电路(DRAM)组装和测试,占奇梦达公司全球产能的50%,产品主要运用于个人电脑、服务器、数字电视、手机、MPC播放器等,未来公司还希望成功将产品延伸到图形,移动通讯和由低功率沟槽技术引导的消费类领域。

“奇梦达现在有超过三分之二的DRAM都是在300mm生产线上生产的,前道产能的提高需要后道产能也要相应地提升。随着苏州生产基地的扩建,我们将能更好地发挥我们在300mm晶圆生产上的竞争优势,”奇梦达公司总裁兼首席执行官罗建华(Kin Wah Loh)表示。

苏州工业园区管委会主任马明龙先生也表示,奇梦达是苏州IC产业的旗舰型、地标性企业,也是园区倾注全力、重点支持的重中之重项目。相信二期厂房的正式启动,不仅将更好地满足客户需求,为公司带来更加丰厚的利润回报,同时也必将有力推进奇梦达全球拓展战略,加快确立公司在储存器领域的龙头地位。

(一个新品牌--奇梦达 奇梦达的名称和品牌标识体现了这家新公司的哲学观和品牌性格,并且阐述了公司的远景和驱动价值。新名称“奇梦达(Qimonda)”代表了全球一致的品牌内涵。 “Qi”代表“气”,即呼吸及流动的能量。在西方,文字主要源自拉丁文并且被英文广泛影响,对奇梦达---Qimonda (key-monda)的直接解读是“开启世界的钥匙”(Key to the World)。而新标识中的主色系紫色代表着领导力,而其他的次色系、草写字体、充满活力的圆形标识以及强烈的发散性造型都强调了奇梦达的品牌价值:即创新、热情、速度。“创新是促使我们在行业成功的重要驱动力之一,”奇梦达公司总裁兼首席执行官罗建华(Kin Wah Loh)解释说:“热情是昂扬在奇梦达公司上下的精神,而速度则是因应奇梦达公司所处的快速变化的内存市场而生的。”)

苏州松下半导体新厂将成为松下全球最大生产基地

5月15日,总投资1亿美元、预计年销售额可达17亿元人民币的苏州松下半导体有限公司新厂举行开业典礼,苏州市副市长周人言,高新区工委书记王竹鸣、副书记胡正明,日本松下电器产业株式会社副社长古池进等出席庆典仪式,并共同植树纪念。

周人言代表苏州市政府对公司新工厂的开业表示祝贺。他说,新工厂的正式启用,标志着松下公司在苏州的发展迈入了新的阶段,也将为苏州经济的健康快速发展做出更大贡献。

王竹鸣在致辞中表示,新工厂的投资建设是松下半导体有限公司在苏州高新区进一步加快发展的标志,同时也充分显示公司对中国市场,以及对苏州高新区良好发展环境的肯定与信心。高新区将一如既往地为包括松下半导体在内的所有进区企业提供更加高效便捷的服务和优质可*的基础设施配套,营造更加完善的投资环境,促进企业健康、快速发展。

苏州松下半导体有限公司由世界500强企业之一的日本松下电器产业株式会社和松下电器(中国)有限公司共同出资、并于2001年12月在苏州高新区注册成立。随着生产规模和产品结构的迅速扩大,以及新工厂的顺利开业投产,公司月生产半导体元器件将达2亿多个、激光半导体300多万个、手机摄像头100万台、车载摄像头13万台、手机话筒1000万个等。

鉴于苏州松下半导体有限公司5年多来所取得的辉煌业绩,以及新工厂的快速建成投产,日本松下电器产业株式会社副社长古池进对苏州高新区优良的投资环境和政府服务予以高度赞赏,他表示,总投资超过1亿美元的苏州松下半导体有限公司二期新厂房将于今年下半年破土动工,预计2008年竣工投产。

展望未来,古池进副社长满怀信心地表示,随着苏州松下半导体有限公司的不断飞跃式发展,公司将发展成为松下半导体的全球主要生产供应基地和在高科技领域具有强大国际竞争力的优秀企业。


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