【摘 要】
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高功率半导体激光器的热特性对其性能有很大的影响,解决散热问题的关键是设计合理的封装方法。本文从高功率半导体激光器的封装技术出发,通过加入金刚石膜过渡热沉来提高散热
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高功率半导体激光器的热特性对其性能有很大的影响,解决散热问题的关键是设计合理的封装方法。本文从高功率半导体激光器的封装技术出发,通过加入金刚石膜过渡热沉来提高散热效果。本论文以808nm垂直腔面发射半导体激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers, VCSEL)为对象,研究其基本原理和传热理论,对基于金刚石膜过渡热沉VCSEL的制备工艺和封装技术进行研究。根据808nmVCSEL阵列的封装结构,建立三维模型,采用ANSYS有限元的方法,对金刚石膜过渡热沉的VCSEL的热特性进行分析。模拟金刚石膜过渡热沉不同热导率、不同厚度以及不同焊料下的温度分布情况和热应力分布情况。将热导率为1800W/(m·K),厚度为500μm的金刚石膜作为808nmVCSEL阵列的过渡热沉,与铜热沉相比热阻降低35%,与氮化铝过渡热沉相比热阻降低40%,且工作时激光器芯片处的热应力较小,体现出金刚石膜热沉在高功率半导体激光器封装散热方面具有明显的优势。
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