苹果手机被视为科技界的风向标。

每次苹果手机新技术的使用，都带动着技术的一次革新运动。其中最具代表性的便是苹果iPhone 8中使用的激光雷达技术，使用的VCSEL激光器（砷化镓基垂直腔面发射激光器），将VCSEL从光通信应用推动至消费电子领域。

时至今日，VCSEL技术依旧是主流技术，活跃在激光雷达、光通信、消费电子等热门市场。

但是，一种新技术趋势似乎正在显现。

在3D传感中使用磷化铟基边发射激光器（EEL），而非砷化镓的垂直腔面发射激光器（VCSEL）。

致使这种技术转变最大的动机便有可能是智能手机向更大屏幕的发展。

纵观苹果手机历届机型，屏幕占整机的比例一直在变大，而且屏幕上边框也越来越窄，相机、接近传感器、泛光照明和点阵投影仪器件都位于上边框。如今，这些器件开始集成化，出现了2017年推出的iPhone X刘海屏和2023年或将推出的打孔屏。

这意味着使用的激光波长从940 nm转移到可透过OLED的13xx nm或15xx nm，OLED屏下方的激光半导体材料也从砷化镓(GaAs)传感器变成磷化铟(InP)传感器。

除此之外，InP基1380 nm短波红外SWIR器件也可以渗透到智能手机的后置激光雷达，用于AR/VR 。较长的红外波长提供了更好的对比度，使得在户外环境中也可以分辨在短波长照明下不可见的细节。

相比940 nm，1380 nm波段的相机除了可以用更高的亮度照亮被摄物体，也可同时保持在人眼安全范围内（9xx nm人眼依然有一定吸收）。此外，大气在对1380 nm光的吸收大于对940 nm的光，这点可以减少了背景光的干扰，大大提高了信噪比，使相机具有更大的拍摄范围和更好的图像分辨率。

那么到目前为止，InP 基边发射激光器EEL的使用情况如何？

事实上，到今天为止，还没有InP基 EEL用于屏下的3D传感。然而，随着去年iPhone 14 Pro的发布，这个过渡已经开始。

iPhone 14 Pro将短波红外SWIR接近传感器和InP基EEL隐藏在屏下，GaAs VCSELs激光器则挤在一个药丸状的开口中。该InP接近传感器是用于深度传感，而GaAs VCSEL用于3D传感。

iPhone 14 Pro显示屏的挖空区域分为两个，中间的“小药丸”旁边还有一个面积较大的开孔（上图），额外的圆形挖孔将隐藏在屏幕下方，用户真正能看到的只是中间的药丸打孔（下图）

刘海屏预计在未来三四年的下一代标准版和专业版iPhone上会继续存在，然后到2025-2026年，屏下接近传感器和3D传感器最终完全整合。

值得注意的是，GaAs VCSEL也有一些新技术进展。IQE目前正在研究一种非常有前途的智能手机的屏下3D传感激光技术，该技术基于稀释氮化砷化镓dilute-nitride GaAs，希望达到13xx纳米的激射。然而，这项技术可能还需要几年的时间才能进入市场，因此InP有足够的时间在这一领域地建立地位。InP不会吞噬GaAs VCSEL业务，这两种技术将在未来不同的智能手机型号中并存。

这一趋势将对GaAs VCSEL供应商的市场份额产生什么影响？

3D传感应用中InP基边发射器件如果取代GaAs基VCSEL，可能会对光电半导体行业产生深刻影响，即使InP不会完全吞噬GaAs的份额，也会导致GaAs  VCSEL的市场份额下降。

苹果公司是一个非常有吸引力和创新的原始设备制造商，每个供应商都希望参与到它的供应链中。为苹果公司提供GaAs  VCSEL的厂商，如Lumentum和Coherent（他们都已经具备了InP生产能力，主要用于数据通信和电信应用） ，他们可以提供InP EELs用于消费电子。

在消费电子中采用InP给该行业带来了很多兴奋，我们已经看到传统的GaAs厂商，如Freiberger，将其产品组合扩展到InP， 这主要受消费电子应用驱动的。

InP基VCSELs也是3D传感潜在的候选者。然而，到今天为止主流技术还是InP基EELs，InP基VCSELs仅代表一个非常小众的市场。InP在数据通信和电信中的强大渗透率，使得InP 基EELs具有更高的数据传输速率和更广的覆盖范围。

在过去的几年中，Vertilas和Bandwidth10是为数不多的生产用于气体传感和光通信的InP基VCSELs的公司。然而，这种情况在未来几年可能会发生变化，最近，Trumpf展示了4英寸InP晶圆上1380 nm的 VCSEL，85%的裸片良率。Trumpf公司向InP业务的扩展主要是由InP在消费电子市场的前景驱动。

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