你的一只iphone，可以换一堆黑科技美容仪，你造吗？
“ 蜜酱同事里最有钱的鸡汤婆婆是美容仪忠实粉丝，
每次我要买包包，她说不如买美容仪
要买衣服，她说不如买美容仪
要换手机，她说不如买美容仪......
为了报私仇，蜜酱就让她给大家出一篇护肤美容仪心得。
她终于找到了洪荒之力发泄的出口，
凭着多年研究经验，洋洋洒洒写了这篇大几千的文章。
蜜酱看完了觉得自己从美容仪入门菜鸟升级为半个专家了，
真的很值得收藏转发慢慢看。
随着年龄步入30大关，婆婆的化妆品也正式迈入千元行列，握着一瓶cpb金纯面霜，婆婆的老泪纵横，心如刀割，涂在脸上的根本就是人民币啊！
也正是因为心痛每个月哗哗流出的银子，婆婆开始关注同在千元价位的美容仪，不看不知道，一看就掉到坑里再也爬不回来了。少女时代的婆婆也曾经对动辄小几千的美容仪望而却步，能有效果么？买了没用也不能拿来抹脚啊。
但是，现在，婆婆用亲身经历跟你证明：真的有用！下图就是婆婆的美容仪豪华套餐！
看上去很高端大气上档次是不是？但算算这些加起来也就是一个iphone的钱，这么想想也没那么贵啦，毕竟跟iphone的跟新速度比，美容仪的使用周期不是更久嘛？
当然，美容仪这种东西也不能瞎买，婆婆每下手一件之前都是做了大量功课，来给大家科普一下。
总体来说家用美容仪分为5大类：离子、LED光、微电流、射频、激光。其他类似蒸脸器啊，洁面仪啊，和这几类比都是大巫见小巫的产品，更多的是使用感上的提升，比如电动牙刷和普通牙刷比能升级清洁力和使用感，但想要电动牙刷有去牙石就不大现实。
护肤品吸收的开挂程序
离子：主要功能集中在清洁和促进吸收两方面，多数卖家也号称能够紧肤啦、抗皱祛斑啦，加速新陈代谢啦。但是从原理上来讲，这类美容仪并不直接具备这些功能，只能说，它的能深层清洁和帮助保养品吸收，能提升护肤品功效，而且价格相对较低，是婆婆比较建议入手的基础款美容仪。
这类的产品品类繁杂，而且以日货居多，比较知名的类似雅萌、日立、松下，还有LA MENTE G7、Broad ion等等日系品牌。婆婆挑选3款市面热门品牌，帮大家简单梳理一下每个品牌当家产品，和不同型号的区别：
Yaman明星产品功能区别
▍不同型号共有功能
离子模式（深层清洁、保湿）
RF射频电波模式（祛皱再生修复）
EMS低频脉冲电流模式（瘦身、瘦脸）
超声波模式（紧致）
热敷模式（促进血液淋巴循环）
冷却模式（消除黑眼圈，收敛毛孔
▍特有功能
HRF-3：眼部护理
HRF-10T：震动按摩吸收、LED光胶原蛋白增长
HRF-11：震动按摩吸收、LED光胶原蛋白增长、LED蓝光祛痘
日立明星产品功能区别
日立第1代美容仪CM-N1000/CM-N810、第2代产品 CM-N2000/CM-N820、第3代产品 CM-N3000/CM-N830和第4代产品 CM-N4000/CM-N840。目前主流的就是N3000和N4000，再往前的型号市面上已经很少见了。
▍不同型号共有功能
清洁、轻拍、冷冻、温热清洁
45秒提示音
小圆坑的波浪形设计，功效加强150%
▍特有功能
CM-N4000：能充电、触头面积增加1.7倍、每次使用无需重置、附加保护盖
松下明星产品功能区别
其实雅萌和日立基本上是国内的主流产品，松下对比起来并不显眼，但在日本市场上，松下的完全没输哦。婆婆买的就是松下ST63，为什么会选择它呢？
1.首先，美容仪分单一功能和综合功能，综合功能肯定定价比单一要贵，但婆婆个人觉得单一功能的产品更专业，对于这款产品，只要求达到清洁和促吸收的功效，所以从一开始排除了功能齐全的雅萌系列;
2.在松下和日立中选择时，松下的三角形头可以兼顾眼部、嘴角鼻翼等部位，日立的圆形触头相对没那么方便;
3.松下是充电设计，充电1小时可以管一个礼拜以上，相对能充电的日立价位就相对高很多;
4.松下的亮肤模式是专为vc吸收设计的，婆婆有使用vc的习惯，这个功能对我来说简直太棒了。
松下的型号主要是ST31 、ST51（国内的ST50是日本的ST51）、ST53 、和ST63。
▍不同型号共有功能
离子导出清洁模式
离子导入保湿模式
温热按摩模式
▍特有功能
ST63：亮肤模式，VC导入的家庭管理简化版
家庭版的光子嫩肤
LED光的主要功效是嫩肤(溶斑、美白、收缩毛孔、促进胶原层增厚)，和促进伤口愈合（治疗痤疮、消炎止痛、理疗）。
[百度]原理：LED光能激活深层细胞，促进肌肤新陈代谢。光线能舒张与强化微血管并与肌肤产生光化学反应-酶促反应，增加糖元和蛋白含量，从而促进细胞新陈代谢及合成。
总之，比起在表皮层涂抹的护肤品效果好的多！官网说该技术在国外适用于临床术后恢复啊、止痛神马的，所以对肌肉劳损和湿疹也有效果，婆婆自己照过肩膀，关键是举着好累。
蓝光是专门对抗痤疮杆菌的，婆婆不是爱冒痘的体质，所以只买了红光。还有什么黄光、绿光、琥珀光神马的，暂不做介绍了。
LED光的美容仪科技含量比较高，主要是美国的lightstim、BABY QUASAR、日本Exideal也算一个，据说还有韩国的TIMEPEEL，长这样，我是不大敢买。
另外还有New-U、TANDA CLEAR+，Taliki和Pim光魅，零零总总也不少牌子，婆婆就挑安全性和知名度最高的3款讲讲。
BABY QUASAR——不差钱就买
有钱可以直接上BABY QUASAR MD，QUASAR是LED光美容的开山祖师，也是通过FDA临床试验的，而且是专供医院设备生产商，是出医疗器械的。专利技术是拥有四种波长琥珀光，深层红光，浅层红光和红外光，总之就是各种高科技，关键人家在国外的美容论坛上评价超高，不差钱的直接上这个牌子就对了。
型号分plus，md plus和pure rayz，即为普通版，专业版和便携版，md plus照头最大，一般照12分钟就搞定，plus18分钟，pure rayz就再久点，买个普通版多举一会也行，都是国际电压，不用转接头。
婆婆入手的是lightstim，一开始lightstim和BABY QUASAR之间做选择，但正好遇到双十一活动，就入手了lightstim，这两款都是通过了FDA临床试验的，官方说100%临床试验参与者在每周5次使用Lightstim红光美容仪产品，8周之后均看到皱纹显著减轻效果。效果好不好是其次，关键是安全。
婆婆买的是LightStim for Wrinkles ，主要红光和琥珀光，主打祛皱，优点是价格便宜、轻巧还不用转接头，缺点是没有计时器，照的时候得用手机开定时器提醒。因为要避免眼球直射，所以还配了个小小的眼罩，顿时感觉很专业有没有。
现在来说说效果，好到让婆婆感激涕零，婆婆30+，灰常严重的干皮，年轻时不注意保养，仗着本钱，一瓶水一瓶霜走天下，等生完宝宝，突然间发现眼袋啊、肝斑啊什么都出来了，最可怕的是以前嘭嘭的苹果肌挂成了两道法令纹，所以对这款最大的需求就是祛斑和保护仅剩的胶原蛋白。效果是这样的。
虽然没有完全消除，但真的有淡化，但是除了用LightStim，还要做好防晒、补水工作。同时还用了美白产品和内服美白丸，另外婆婆还坚持汗蒸、泡澡，多管齐下，争取早日消灭肝斑。
保护胶原蛋白是和newa配合用的，提拉和消水肿是nuface，搭配A醇，抗衰老效果加倍，保护苹果肌杠杠的。
另外还有Stim for Acne Mini主打祛痘，LightStim for Pain主打理疗。
这款真的很火，婆婆一开始听说家庭led光美容仪就是通过这块“大板子”。最主要的优势就是够大！这个只要桌子上一放，对着糊一脸就行。
婆婆不大喜欢的点（只是个人喜好）：1.光束，无论是lightstim、BABY QUASAR、New-U、TANDA CLEAR+等等这些都是分蓝光和红光机器的，即使是TANDA CLEAR+，也是通过换灯头来实现不同功能，但Exideal一块集合了蓝光、黄光、红光和红外光四种两类功能光束，感觉功能太全就缺乏了专业性。
2.有自动照射的唤醒功能，就是可以定时开机器，达到唤醒目的，一下子又有了闹钟功能，这个，只能说日本人的脑洞真的很大啊。
另外YA-MAN HRF-10T也有红光功能，nuface也可以加入红光模块，还是那句话，功能肯定没有专业产品效果强劲，但是胜在性价比高，另外，一只搞定所有美容项目，可以大大提高利用率。
家庭版电波拉皮
微电流美容仪的技术含量相比led弱些，个人觉得基本属于物理作用，效果明显，一旦停用，还是会恢复原状的。
[百度]原理：主要工作原理就是利用低强度的微电流来刺激皮肤产生更多的胶原蛋白和弹力蛋白，由此达到紧致、去皱、去水肿等美容效果。
说白了关键作用是紧肤、除皱、去水肿，其他的功能不过尔尔，但是就光立竿见影的提拉和去水肿，就值回票价啊。熬夜了、喝酒了，哭了，第二天早上起来脸肿的像猪头，这种情况不少见吧，或者100斤的身材想要85斤的小脸效果，婆婆打包票的说，微电流美容仪绝对能办到。
先说refa吧，refa在Nuface后面买的，差不多功效的东西，为啥要买两个呢？
同为微电流美容仪， refa虽然效果不如Nuface，但它的好重在按摩的过程，而且不用凝胶，不用充电，还防水，泡澡的时候刮刮胳膊刮刮腿、上班的时候舒缓一下僵硬的脸和肩膀都是很好的。攻率虽然小但去水肿、提拉的功能还在，早起不可能花半个小时用nuface，但refa就可以啊，按摩五分钟，神清气爽！男生都很适合，就怕造型他们不是很能接受。
Refa的型号是相当丰富，丰富到丧心病狂，婆婆梳理了一共21款商品，从头到脚，Refa全给你想到了，还有水晶啊，鳄鱼皮啊等等奢华款，日本人抢起钱来真是狠啊。这里挑几个还算是大众化的梳理一下型号：
▍基础系列
refa CARAT：面部
refa CARAT FACE：脸部和锁骨
refa S CARAT：眼角与嘴周
refa for BODY：身体按摩
refa 4 CARAT：refa CARAT升级版，滚轮变成4个
▍ReFa CARAT FOR SALON系列
refa CARAT RAY：第三代产品
refa CARAT RAY FACE: 最新产品，为脸部和锁骨设计
▍refa AURA系列
refa Pro：颈部、腰部、大腿内侧
refa I STYLE：眼部、嘴部、下巴、后颈
refa BODY CAXA：波浪造型，身体护理专用
Nuface是将手提电波拉皮带入家中师祖，并有FDA认证，江湖地位无可动摇，nuface的功率差不多是refa的200倍！refa只能作用于皮肤细胞层，nuface可以直达肌肉层，所以 nuface是不能每天使用的，Refa则是可以每天当物理按摩使用。
型号是Nuface和Nuface mini，前者有五档攻率，可以换led红光头和眼部头，后者3档不能换头，都是全球电压、充电使用。
前面说过了，提拉和紧肤功能一级棒，用完后脸部线条立现，皮肤紧到完全提不动，去水肿这点就更不用说了，个人觉得用完后毛孔也有缩小，但还是那句话，都是暂时性的哦，停用后该是啥样还是啥样。
婆婆用的Nuface第四档，紧肤和提拉效果，做一次管2-3天，皮会稍稍松，但如果超过一周以上不做就立刻打回原形。还有，因为是扎堆买的，一天nuface一天newa，一个瘦脸，一个丰脸，脸应该会觉得好辛苦好为难吧，哈哈哈哈。
婆婆没有干纹，所以去皱这一项还没法帮大家实验，抬头纹是搞不定的，别想了，想要额头没有表情纹直接上医美比较适合。
家庭版热玛吉/超声刀
RF射频其实就是美容院里面经常说的热玛吉、超声刀，如果说微电流是即时效果好，射频则是从细胞机能出发，持久性好，两者都有抗衰老功效。
[百度]原理：让真皮层受热升温，令胶原蛋白增长，持平皱纹。我们的皮肤有自我生长和修复的能力，皮肤受伤后，生长修复的能力比平时迅猛几千倍，胶原蛋白也是同理，加热真皮层会刺激分泌新的胶原。所以它的主要作用是——紧肤、除皱，但对毛孔、痘疤、深层皱纹等问题几乎没有改善（摊手）
胶原蛋白流失和地心引力一起导致脸部下垂，好看的苹果肌就掉出法令纹，还有眼袋、嘴角眼角的干纹、皮肤干燥暗沉。所以，姑娘们真不要嫌脸上有肉啊，那些都是珍贵的胶原蛋白！嫌脸部线条不好看，25岁以下微电流可以解决问题，30岁以上直接上射频吧。
射频技术含量较高，市场上这类美容仪相对较少，能报上名号的主要是以色列的Tripollar 、NEWA和Silk'n，另外YA-MAN HRF-10T也集成了LED光功能。
Tripollar stop
Tripollar就两款，分别为面部用的Tripollar stop和身体用的Tripollar pose。
Tripollar stop的特点是升温快，与脸部接触面较大、凝胶比较清爽不易致痘。（特别说明，RF射频美容仪，凝胶是耗材，因为射频是产生高能热量来发货作用的，温度不够达不到效果，温度太高则会灼伤皮肤，所以大家不要乱用其他啫喱代替，网上也有说可以用医用凝胶代替，但需要好好做清洁。）
Tripollar pose的第三代RF射频技术，可以缩小脂肪细胞，减少身材维度以及脂肪团的聚集，像加强马甲线这类局部雕塑，紧致皮肤、消除橘皮组织也是一把好手。（只能管到这么多了，再多只能靠减肥）
一个是增长胶原蛋白（长肉），一个是缩小脂肪团（减肉），所以从原理来说pose也可以用于面部需要消脂的地方，但两颊和苹果肌，请好好保护它们吧。
因为Tripollar 和NEWA不分仲伯，婆婆个人觉得买哪个都可以，但NEWA只有一款型号，而Tripollar还有pose可以买，所以婆婆还是选了NEWA，颜值很高，做工精巧。
首先说说区别，官网介绍了六级射频，而tripollar是四个磁头，多级射频。婆婆翻了一圈科普资料，两者都没有什么实质性优势，但Tripollar 功率大于NEWA，效果更明显，但也热得快，容易烫伤，使用时需要手法，NEWA相对使用起来就轻松些，而且设计也便于眼角、鼻唇沟等精细部位操作。
坚持使用了2个月NEWA，前10天每天使用，后面三天使用一次，苹果肌嘭起来的速度很感人，皮肤也变得紧实饱满（好像也有nuface的功效）。
网上看到一篇Tripollar 和NEWA的对比文：“stop适合脸部比较肉的人，主要是改善面部线条，减少松弛；而newa则适合脸部偏瘦的人，瘦脸易显老相，newa会让你饱满，脸部嘭嘭的、年轻态的肤感。”这么说不知道能不能帮助你做选择。
silk’n Face Tite
silk’n也是以色列的美容护肤仪器品牌，家用脱毛仪Sensepil比较知名，这款Face Tite也算是新产品，有通过欧盟安全认证的CE 标志，比较放心。
优点是集合了多级射频+LED红光+IR红外线功能，三种不同来源的能量光波分别作用于肌肤不同深度，各种功能在一个机器上完成，效果翻倍。100-240V全球电压，方便国内使用。
▲来自网络的使用前后对比图
现代比较先进的激光技术是reliant 公司推出的fraxel（飞梭），利用激光精准的特性，在面部打出比头发丝还小的治疗区（MZT），激光穿透表皮进入真皮层，造成微损伤后，MZT部位和周围的胶原开始增生，从而达到改善皮肤质感的效果，也不会对皮肤外观留下明显痕迹。
而家用激光类美容仪能量就小的多，不需要恢复期，不会结痂脱皮，属于保养型。轻度抗皱、紧实、平滑嫩肤（缩小毛孔、填痘坑）的功效还是不错的，祛斑淡斑的效果只能说建立在加快皮肤新陈代谢上的改善。
市面上主要流行的有飞利浦家的reaura、TRIA age defying laser、Iluminage smoothing laser。
技术都是采用diode laser激光，波段相近，都通过FDA认证的，那三款的区别是什么呢？
Reaura vsIluminage vsTria
品牌来说，Reaura属于飞利浦旗下，大品牌有保障。
而Iluminage的背景是专业激光厂商cynosure
Tria品牌的公司原本是生产激光脱毛器的，三款在品牌上也都是实力相当。
婆婆自己没有用过，综合网上测评，reaura治疗窗较小，单位能量最高，Tria其次，Iluminage相对比较安全。能量输出大的相对不好控制，皮薄的地方很容易因为过度使用而生出黑点（短时间内，会消除），使用频次也要相对应降低。另外，激光接触皮肤是有明显痛感的，这点哪款都无法避免，只能说相对能量低的会痛感减轻一些，看个人的承受能力。
另外，reaura和Tria可以全脸使用，Iluminage只能在眼部和嘴周使用。
法令纹的无创治疗还是以射频或超声类的设备为主，但治疗前要确定是松弛造成的法令纹还是表情造成的。松弛造成的可以考虑超声刀或热拉提，表情型的可以考虑针剂。【我之前在皮肤科咨询医生，医生就说玻尿酸或脂肪填充，但我怕填的不好，所以想打听仪器…不过我面无表情时还是有法令纹，是不是因为脸松弛了？】
我自己做过医美级别射频，也听过专业医生和一些求美者的分享，某位九院的医生说过一段让我印象深刻的话，她说医用射频的效果是可以用拍照的方式和别人看出来的明显效果，而家用射频仪器的效果拍照和别人看不明显，而自己感受比较明显。所以她推荐用医用射频改善了衰老松弛状况之后，用家用仪器来维持这个效果，可以显著的延长维持时间。
终于写完蜜酱的约稿了，看看字数竟然有6000+！如果你们喜欢鸡汤婆婆的文章，我还可以给你们经常叨叨！最后，婆婆就是想知道，究竟有多少人被婆婆种草了？！
请直接在文末留言收件信息哦，蜜酱会一个人偷偷看的
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iphone5s闪光灯可以搞成激光吗
iphone5s闪光灯可以搞成激光吗
我有更好的答案
这是硬件问题无法更改，或许未来有可能
采纳率：47%
激光和普通光源是不一样的，激光单色频率窄，估计变不成激光。最便宜的半导体激光十块钱左右（激光笔），关键是闪光灯变成激光干什么？闪光灯高亮度是为了补光，激光功率小射线定标，功率大切割金属。
不可以的。
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iPhone X带火3D传感技术，但为何要用VCSEL激光？
2017年第十九届光电博览会在深圳很热闹，可惜LED已经不是主角了，关于光通信、红外传感与激光相关技术比较火，LED有点被冷遇，几乎很少人谈LED，几家LED封装设备商的积极参与也掩盖不了冷冷清清的LED相关产业的二号馆，由各种论坛聚集的听众多寡也可以看见产业冷热的程度，LED相关论坛有点冷清，蓝宝石论坛在河北工业大学陈洪建教授号召下还算有一点热度，光通信，激光与红外传感相关论坛简直是一票难求，很多听众都站在走道上听着讲台上的专家眉飞色舞的讲述未来的新科技与新应用。
而就在光博会结束后的几天，日凌晨，苹果最新手机iPhone 8与iPhone X同步推出，之前大家预测的新科技毫无意外地出现在苹果新手机上面：它们就是OLED屏、无线充电与3D传感技术，OLED已经酝酿了几年，但是成本还是高得让市场有点难以接受，所以只有iPhone X使用，也许是苹果不想让三星掐住脖子任三星予取予求，也许是苹果在试探市场反应，看看市场对OLED到底买不买帐，可以这样想象，如果iPhone X卖得很差，估计OLED压力会很大，因为它的价格不值得消费者去多花这么多钱，它只能再提高性价比来符合市场的需求。苹果的精明之处就在这里，iPhone 8不用OLED而iPhone X使用，这样会让三星很难受，苹果也可以立于不败之地！
但是3D传感技术就火了，如图1所示，几乎相关概念的股票因为苹果都一飞冲天，尤其是面射型激光VCSEL技术的相关产业，VCSEL真的这么神奇吗？它与LED产业是否有相通之处？今天我就试着向大家介绍这个大家可能比较陌生的产业。
图1 3D传感产业链的苹果概念股，其中框上红色外框的是VCSEL相关产业
iPhone X让什么火了？为什么是VCSEL？
首先帮大家介绍这次讨论异常火爆的3D传感技术：3D传感技术是面部识别的核心，3D激光扫描（3D传感）背后的想法就是创建一种非接触、非破坏性技术来数字化捕捉物理对象的形状。在面部识别中，它将创建一个定义人脸外观的数字矩阵。举个例子，它可以使你的手机更精确地记录你的下巴，这要比从照片上识别精确得多。而且皮肤的纹理与胡子的长短也可以被捕获到。当然也包括那些组成额头、脸颊以及其它脸部部分的独特形状。
至于为什么要用VCSEL激光器？3D摄像头在传统摄像头基础上引入基于飞行时间测距ToF（Time of Flight）或SL（Structural Light）结构光的3D传感技术，目前这两种主流3D传感技术均为主动感知，因此3D摄像头产业链与传统摄像头产业链相比主要新增加“红外光源+光学组件+红外传感器”等部分，其中最关键的部分就是红外光源，主动感知的3D摄像头技术通常使用红外光来检测目标，早期3D传感系统一般都使用LED作为红外光源，但是随着VCSEL技术的成熟，性价比已经接近红外LED，除此之外，在技术方面，由于LED不具有谐振腔，导致光束更加发散，在耦合性方面很差，而VCSEL在精确度、小型化、低功耗、可靠性全方面占优的情况下，现在常见的3D摄像头系统一般都采用VCSEL作为红外光源，因此最近被谈论的最新技术就是VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）。
你不可不知关于VCSEL的几个基本原理
在介绍VCSEL技术之前，这几个基本原理与名词你不可不知，知道了这些基本知识，关于VCSEL的技术原理就非常简单了。
光的反射折射与折射率：
我们小时候都有做过光的反射与折射实验，尤其是筷子在水里面感觉好像被折了一段一样原因就是光的折射，折射率越大，偏折越厉害，原因是光在介质的速度变慢了，介质的折射率大小，与光在介质中的速度成反比，光在介质中的速度(v)愈大，则介质的折射率(n)愈小；光在介质中的速度(v)愈小，则介质的折射率(n)愈大。
实验证实光在介质中的速度(v)依次为：v(气体)＞v(液体)＞v(单晶固体)＞v(非晶固体)。所以光在介质的折射率(n)依次为：n(气体)＜n(液体)＜n(单晶固体)＜n(非晶固体)。
DBR（Distributed Bragg Reflector）分布布拉格反光镜：
沿着光前进的方向上设计出特别的不同折射率材料交替的膜层，膜层厚度是该材料四分之一发光波长厚度（λ/4n, λ是纯光波长，n是该材料的折射率），形成折射率大(n大)、折射率小(n小)、折射率大(n大)、折射率小(n小)…的周期性结构，如图2(a)所示，称为「DBR光栅(Grating)」。光波在光栅中前进的时候，遇到折射率大的介质时，光的速度变慢；遇到折射率小的介质时，光的速度变快，光波在不同折射率之间的接口都会发生反射与折射，科学家经过复杂的光学计算发现，DBR光栅可以使「不纯的入射光(波长范围较大)」变成「较纯的反射光或穿透光(波长范围较小)」，如图2(b)所示，换句话说，DBR光栅的主要功能就是「使光变纯(波长范围变小)与控制光的反射与穿透比率」，激光二极管(LD)的光很纯，发光二极管(LED)的光不纯，显然激光二极管内一定有DBR光栅的结构，当然LED为了增加亮度，也有在研磨抛光蓝宝石背面之后镀上DBR反射层，可以增加2~3%的亮度。
图2 分布布拉格反射镜DRR原理示意图
激光的谐振效应(Resonance)：
激光的发光区就是它的「谐振腔(Cavity)」，谐振腔其实可以使用一对镜子组成，如图3所示，使光束在左右两片镜子之间来回反射，不停地通过发光区吸收光能，最后产生谐振效应，使光的能量放大，一般激光二极管的两片镜子就是用DBR镀膜来控制谐振腔的谐振效应。
激光二极管的电激发光(EL：Electroluminescence)：
我们以「砷化镓激光二极管(GaAs laser diode)」为例，先在砷化镓激光二极管芯片(大约只有一粒砂子的大小)上下各蒸镀一层金属电极，对着芯片施加电压，当芯片吸收电能产生「能量激发(Pumping)」，则会发出某一种波长(颜色)的光。发射出来的光经由左右两个反射镜来回反射产生「谐振放大(Resonance)」，由于右方的反射镜设计可以穿透一部分的光，所以高能量的激光光束就会由右方穿透射出，如图3所示。
图3 激光二级管发射激光的原理示意图
VCSEL工艺到底难吗？
除了上面的基本知识，这些与LED技术相似的工艺术语你也必须知道，我在此不再多解释，他们是MOCVD（有机气相外延沉积）与MBE（分子束外延）外延技术，光刻技术决定芯片图形与尺寸，ICP-RIE（电感耦合反应离子刻蚀）技术刻蚀出发光平台（Mesa），氧化工艺让谐振腔定义出最佳的VCSEL光电特性，钝化绝缘工艺让暴露的半导体材料不受空气与水汽影响可靠度，最后研磨与切割变成一颗颗芯片，再进行测试与出货给封装厂，由于结构上跟红黄LED芯片类似，是上下电极垂直结构，所以一般是先测试芯片特性再进行切割与最后分选。图4就是VCSEL的芯片与封装示意图，做LED的人有没有似曾相识的感觉呢？
图4 VCSEL的芯片与封装示意图，目前主流的VCSEL是To-can封装与阵列封装，尤其在高功率传感系统（车用市场）里面需要用到倒装flip chip的阵列封装
VCSEL的结构与关键工艺介绍：
VCSEL有几个关键工艺，这几个关键工艺决定了器件的特性与可靠性。
关键技术一：VCSEL外延
图5是VCSEL的结构示意图，以銦镓砷InGaAs井（well）铝镓砷AlGaAs垒（barrier）的多量子阱（MQW）发光层是最合适的，跟LED用In来调变波长一样，3D传感技术使用的940纳米波长VCSEL的銦In组分大约是20%，当銦In组分是零的时候，外延工艺比较简单，所以最成熟的VCSEL激光器是850纳米波长，普遍使用于光通信的末端主动元件。
图5 VCSEL的外延与芯片结构示意图
发光层上、下两边分别由四分之一发光波长厚度的高、低折射率交替的外延层形成p-DBR与n-DBR，一般要形成高反射率有两个条件，第一是高低折射率材料对数够多，第二是高低折射率材料的折射率差别越大，出射光方向可以是顶部或衬底，这主要取决于衬底材料对所发出的激光是否透明，例如940纳米激光由于砷化镓衬底不吸收940纳米的光，所以设计成衬底面发光，850纳米设计成正面发光，一般不发射光的一面的反射率在99.9%以上，发射光一面的反射率为99%，目前的AlGaAs铝镓砷结构VCSEL大部分是用高铝（90%）的Al0.9GaAs层与低铝（10%）Al0.1GaAs层交替的DBR，反射面需要30对以上的DBR（一般是30~35对才能到达99.9%反射率），出光面至少要24~25对DBR（99%反射率），由于后续需要氧化工艺来缩小谐振腔体积与出光面积，所以在接近发光层的p-DBR膜层的高铝层需要使用全铝的砷化铝AlAs材料，这样后面的氧化工艺可以比较快完成。
图6 外延与氧化工艺是VCSEL良率与光电特性好坏的关键
关键技术二：氧化工艺
这个技术是LED完全没有的工艺，也是LED红光发明人奥隆尼亚克（Nick Holonyak Jr.）发明的技术，如图6所示，主要利用氧化工艺缩小谐振腔体积与发光面积，但是过去在做氧化工艺的时候，很难控制氧化的面积，只能先用样品做氧化工艺，算出氧化速率，利用样品的氧化速率推算同一批VCSEL外延片的氧化工艺时间，这样的生产非常不稳定，良率与一致性都很难控制！精确控制氧化速度让每个VCSEL芯片的谐振腔体积可以有良好的一致性，没有过氧化或少氧化的问题，这样在做阵列VCSEL模组的时候才会有精确的光电特性。即时监控氧化面积是最好的方法，如图7所示，法国的AET Technology公司设计了一台可以利用砷化铝（AlAs）氧化成氧化铝（AlOx）之后材料折射率改变的反射光谱变化精确监控氧化面积，这种精密控制氧化速率的设备，可以省去过去工程师用试错修正来调试参数，对大量稳定生产VCSEL芯片提供了最好的工具。
图7 法国AET科技公司推出的VCSEL即时监控的氧化制程设备，让VCSEL量产更稳定
关键技术三：保护绝缘工艺
跟LED一样，最后只能保留焊线电极上没有绝缘保护层在上面，由于激光二极管的功率密度更大，所以VCSEL更需要这样的保护层，更重要的是为了不让氧化工艺的AlAs层继续向内氧化影响谐振腔体积，造成激光特性突变，保护层的膜层质量非常重要，尤其是侧面覆盖的致密性更为重要，过去都是用等离子加强气相化学沉积机PECVD来镀这层膜，但是为了要保持致密性需要较厚的膜层，但是膜层太厚会造成应力过大影响器件可靠度！于是原子层沉积ALD技术开始取代PECVD成为最好的镀膜工艺，如图8所示，ALD可以沉积跟VCSEL氧化层特性接近的氧化铝（Al2O3）薄膜，而且侧面镀膜均匀，致密性高，最重要的是厚度很薄就可以完全绝缘保护芯片，除了VCSEL工艺以外，LED的倒装芯片flip chip与IC的Fin-FET工艺都需要这样的膜层，跟氧化技术一样，国内还无法提供这样的设备，目前芬兰的Picosun派克森公司与Apply Material美国应用材料公司提供这样的设备与工艺。
图8 芬兰Picosun派克森公司推出的ALD原子层沉积技术的设备，可以让VCSEL的器件更稳定
从光通信到消费电子，VCSEL激光器迎来爆发
VCSEL曾在光通信应用市场里“发光发热”，被广泛关注，现在又增加了3D传感的应用，以市场来说，如果以华为、OPPO、VIVO、三星等为首的高端机型第二梯队快速响应与普及，每年全世界消费10多亿部智能手机，如果每部手机嵌入2-3颗VCSEL激光器件，就是二三十亿颗的市场规模。如今，全球VCSEL的总收入已接近8亿美元，预计到2020年该值会增长到21亿美元。未来，除了光通信与3D传感，当VCSEL激光器量产供应链形成之后将带动产品价格的全面平民化，包含AR智能眼镜、智能驾驶的激光雷达等一系列颠覆式应用将彻底从概念化小众市场得到快速普及，如图9所示，VCSEL市场将会进一步爆发。
图9 VCSEL的应用与未来市场趋势
台湾与大陆VCSEL的发展现状
如图10所示，大陆与台湾VCSEL的产业链现状很像十年前的LED，目前内地跟VCSEL有相关的公司可谓凤毛麟角，除了国内光通讯器件厂商光迅科技已有VCSEL商业化产品推出，在消费电子领域，内地尚无一家拥有VCSEL芯片量产能力的企业，当然有潜力的公司也不是没有，大家熟悉的三安光电和华工科技（华工正源）是有潜力的大陆厂家，而拥有四元红黄MOCVD设备的公司例如乾照与华灿也有机会可以跨入这个领域，当然技术是关键，在美国硅谷，有一批华人专注于这个领域，例如Intelligent与Vertilite都是华人核心团队组成的公司，如果可以吸引他们回来，这个行业在内地可能可以发展的比较快。
当然台湾在这方面的发展已经非常成熟，也得到国际大厂的认可，上游方面，全新、联亚与光环科技都积淀了十五年的外延与芯片技术，LED大厂晶电也早做了布局，专注芯片制造的稳懋更是砷化镓芯片最专业的代工厂，VCSEL工艺对稳懋来说也非难事，除了拿到苹果3D摄像头供应链Lumentum的代工订单，近期也得到3D传感模组大厂Heptagon（AMS）的VCSEL芯片代工订单，另外一家砷化镓六寸晶圆厂宏捷科也是Princeton Optronics的代工厂家。中游的封装方面，台湾累积了长久的精密封装实力，目前联钧、华信、华星、光环、矽品与同欣都是有实力可以达到世界大厂要求的封装技术，最后介绍一家坚持15年的专注VCSEL技术与产品的公司华立捷，这家公司具有上中下游垂直整合的实力，也是目前在VCSEL模组可以跟国际大厂竞争的公司。
所以整体来看，台湾的VCSEL显现出一定的实力，现在因为苹果新机也得到丰硕的果实，大陆这方面就几乎空白了，大陆有机会翻转吗？
图10 VCSEL的产业链分工示意图
中国大陆砷化镓材料与VCSEL的机会
三五族材料像砷化镓或氮化镓目前已经普遍使用在我们的日常生活中，以一支手机为例，最新的智能手机3D传感使用砷化镓VCSEL，背光与闪光灯使用高亮度氮化镓LED，大家不熟悉的PA大部分使用砷化镓功率放大器，PA为目前电子元件中相当重要的零组件，多半被设计放在天线放射器前端，广泛被应用于手机当中，传统2G手机仅使用两颗PA，3G使用四至五颗，4G手机则是来到七颗，至于5G手机的用量将更可观，高频多频带无线通讯后，不管是高中低阶， 4G手机渗透率开始起飞，这也引起了内地光电大厂的注意，去年三安光电计划以2.26亿美元收购环宇通讯半导体的消息，就是三安想要发力砷化镓材料的企图，这家公司主要从事砷化镓/磷化铟/氮化镓高阶射频及光电元件化合物半导体晶圆制造代工，同时也有布局光通讯与红外传感的关键发射元器件，三安的企图心不可谓不小。
内地电子业经过这么多年的发展，已经发展成实力雄厚的红色供应链，但是内地的产业特征大多是可以大量制造、量产的产品特性，并非少量多样化产品且需要高技术开发之产品。以砷化镓PA或VCSEL来说，从认证到量产，不同于LED产业，不是会发光就可以依照市场不同等级的运用去分配出海口，砷化镓产业的重要应用产品是1跟0的概念，能用就能用，不能用就不能用，尤其是PA的品质影响甚钜，VCSEL的质量要求也特别高，这些采用砷化镓PA或VCSEL的品牌大厂对品质要求甚严，没人愿意冒风险，对大陆厂商要进入这个领域的难度可谓空前巨大。未来三安如果要进入这个领域，他们面对的竞争对手是目前多数智能手机内建PA或RF（射频）组件的砷化镓晶圆代工厂稳懋科技，稳懋已经与大厂高通合作，设计出新一代TruSignal天线效能强化方案，很难撼动它的地位，另外像台湾宏捷科与全新都有深厚的功底。
长路漫漫，对砷化镓或VCSEL产业而言，目前大陆的厂家都属于小学阶段，台湾是高中阶段，美国应该是大学程度了，但是大陆有非常大的市场，尤其是5G来临对宽带基础建设要求会越来越高，PA与RF组件需求越来越大，而当所有手机都把3D传感技术当标准配备的时候，VCSEL的市场会比现在大好几倍，大陆厂家有最新的设备，有雄厚的资本，缺的就是人才与技术经验，也许下一波投资与猎头狂潮将会是VCSEL莫属了！
我们可以拭目以待！
图11 未来VCSEL与3D传感的潜在应用
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