2021年VCSEL行业市场发展现状及产业链上下游发展分析

VCSEL（Vertical-cavity Surface-emitting Laser）垂直腔面发射激光器，最初用于光通信领域，比如光模块中，后来开始应用于消费电子领域的 3D 感测方面，比如人脸识别。2017 年苹果将其用在 iPhone 人脸识别模组，VCSEL 也开始受到消费电子领域的大规模关注。自 2017 年苹果在 iPhone X 中引入 3D 感应功能，以及 Android 平台采用 GaAs VCSEL 之后，VCSEL 市场相关 GaAs晶圆和外延片生产激增。除了 3D 传感，VCSEL 和边缘发射激光器 （EL） 在光距离和测距 （LiDAR） 技术中具有巨大的潜力。

VCSEL 一直仅应用于短距离数据通信，但在过去几年中，随着最新一代智能手机的发展，VCSEL 已经进入大批量消费应用领域；也可用于光存储读/写光源。预计随后将渗透汽车应用领域，例如激光雷达（LiDAR）和手势识别等。目前，消费电子类的 VCSEL 厂家主要提供的结构光和 ToF 做 3D 感测，这两类 VCSEL阵列产品，需要和终端应用厂商有更加密切的合作，根据客户的需求来设计加工产品。随着 VCSEL 渗透率及销量增加，单机价格下降，因此 6 寸晶圆制造工艺良率成为赢得 VCSEL 市场的关键因素。

2020-2025 全球 VCSEL 市场规模预测

资料来源：Yolé

根据 Yolé报告，2020 年全球各领域 VCSEL 的市场规模达到 11 亿美元，其中消费电子领域达到 8.44 亿美元。预计 2025 年整个市场规模将达到 27 亿美元，其中消费电子领域市场规模占比约 78%。

VCSEL 产业链布局

资料来源：Yolé

从竞争格局上看，VCSEL 产业链由设计、外延片、晶圆代工、封测等环节所组成，高度分工且专业化程度很高，拥有较高的技术门槛。国内 VCSEL 创业公司主要为设计环节。沿产业链看：

VCSEL 核心原材料 GaAs 晶圆：上游 GaAs 晶圆 2018 年全球市场规模约 4.5亿美元，其中日本住友电工、德国弗莱贝格化合物材料、美国晶体技术(AXT)三家公司占据约 95%市场份额，该领域国外厂商拥有至少 3-5 年的技术领先优势。

VCSEL 核心上游原材料 GaAs 外延片：上游外延片(EPI Wafer)2018年全球市场规模约 11 亿美元，全球领先的供应商有英国 IQE（苹果主要供应商）、日本住友化学、台湾的全新光电和英特磊；国内 GaAs 外延片厂商则主要集中在 LED领域的 IDM 厂商，如乾照光电、三安光电。

VCSEL 代工 Foundry：2018 年全球 GaAs 晶圆代工市场规模达到 56.74 亿美元，其中台湾稳懋半导 体占据绝 对领先优势，市 场份额超过 70%，其与Lumentum 紧密合作成为苹果 VCSEL 的核心供应商，也是纵慧芯光的重要合作伙伴，其次是台湾的宏捷(AMS 投资)与环宇，国内有三安光电。