自1990年代世界第一個垂直共振腔面射型雷射（VCSEL）誕生以來，科學家和工程師們一直致力於提高其可於室溫連續波（CW）操作，以及高輸出功率（> 1mW）的表現。　　與使用絕緣介電質所構建的分佈式布拉格反射器（DBR）之VCSEL共振腔相比，使用半導體所組成的DBR鏡與其上方的簡單頂部金屬接觸層，是VCSEL能夠大量生產的王道結構。然而，半導體DBR鏡內由於DBR層交錯導致的能帶不連續性，使得VCSEL 晶片中存在非常高的微分電阻（通常> 200 W），這導致順偏時VCSEL明顯發熱，從而嚴重限制VCSEL的CW輸出功率，所以在1990 年代VCSEL 的CW 輸出功率通常小於1 mW。　　為了克服上述問題，當時在美國洛克希德．馬丁實驗室工作的楊英杰教授（後於臺大電機工程學系擔任教授）發明了一種鋅擴散（Zn-diffusion）的VCSEL結構，該結構利用了鋅擴散製程將原本DBR層中櫛比鱗次的邊界消除（disordered），顯著降低了VCSEL的電阻，並且提升其輸出功率和控制光輸出模態。　　楊教授在1991年IEEE DRC會議 [1,2]上首次展示了此元件，證明了850 nm VCSEL可以有超過2mW的連續功率，並具有低臨限電流（Ith）、單模工作的特性。當時這些成果可說是VCSEL最重要的性能突破，在此篇論文中，楊教授也指出VCSEL在光通訊系統中應用的可行性，為世上首批發表此成果的學者。而後如同眾人所知，高速VCSEL在2006年左右開始嶄露頭角，在光互連系統的發展中扮演了至關重要的角色。　　楊英杰教授回到臺大電機任教之後，在台灣的學術界繼續鋅擴散VCSEL的研究，他透過優化鋅擴散深度和孔徑尺寸，首次證明850 nm VCESL在其全偏壓電流範圍內（接近Ith直至飽和）能夠實現穩定的單模工作 [3]。在楊教授的努力下，鋅擴散技術也在光電業界開花結果；跟其他VCSEL結構相比，鋅擴散VCSEL有著相當獨特的優點，它不僅可以更進一步降低操作電壓，更能實現單模操作，這也創造出了許多光電業界的新應用，例如：智慧型手機裡面近距離偵測模組（proximity sensor module; PSM）的發射器和雷射滑鼠中的單模光源。　　台灣的Truelight（光環）和Unikorn（晶成）半導體公司早已大量採用鋅擴散VCSEL結構，主要用於Apple iPhone和其他品牌智慧型手機的PSM光源應用；它不僅可以克服離子佈植 VCSEL 中通常具有的高電阻根本問題，而且可靠度優於水氧化VCSEL。直至今日，這兩家公司每月生產高達數百萬個Zn-diffusion VCSEL晶片。　　除了VCSEL研究，楊教授也突破了「教授」這個工作的框架和邊界，於台灣的民主化運動浪潮中發揮了自己的熱血和勇氣，在那個無線電台和電視台皆為國民黨禁臠的年代，他用自己的專業能力架設了屬於人民的地下民主廣播電台和電視台，藉此將許多真實的聲音和不一樣的觀點傳達給台灣的民眾（包含筆者）知道，有如星火燎原般，在許多人的心中點燃民主的火種，對往後90年代第一次民選的台北市市長選舉，和之後2000年的台灣政黨輪替產生蝴蝶效應的影響力。　　我們今天很高興訪問到楊英杰教授，這位為台灣VCSEL發展和電子媒體自由化帶來火種的男人。接下來，就讓我們細聽楊教授的分享。

時間：2025.03.27文字稿作者：蕭惠心副教授

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