أجهزة ليزر VCSEL (المصدر العمودي للضوء والإنتاج الإلكتروني) سهلة الاندماج على رقاقة وهي أجهزة الإلكترونيات البصرية الرئيسية في أنظمة الليزر رادارية وإنارة الأمان. ولكن ظاهرة الحرارة الذاتية الشديدة داخل جهاز VCSEL يمكن أن تؤثر على قدرة الجهاز الناتجة وخصائص السرعة العالية والاستقرار وما إلى ذلك، لذلك تكون تقنية إدارة الحرارة ل VCSEL ذات أهمية قصوى. يمكن أن يزيد استخدام طريقة التغليف المحسنة من تبديد حرارة VCSEL بشكل فعال، وهو أسلوب هام لتحسين أداء حرارة VCSEL. بناءً على نموذج الحساب النهائي (FEM) ، تم إجراء تحليل عددي لخصائص الحرارة VCSEL مع طبقة نحاس رقيقة تغطي السطح لأنواع مختلفة من طرق التغليف والجهاز. تشير نتائج المحاكاة إلى أن طريقة التغليف العكسي للإشارة (التعديل الكامل لسفلي DBR) يمكن أن تقلل بشكل فعال من درجة حرارة المنطقة النشطة ، وتنخفض بأكثر من 56٪. يزداد درجة حرارة الجهاز والمقاومة الحرارية بشكل ملحوظ بمرور قطر سطح الجهاز. وعندما يزيد قطر الجهاز على سطح العلوي ، تنخفض درجة حرارة الجهاز والمقاومة الحرارية بشكل ملحوظ بحوالي 50 ℃ و 3.25 كيلو فولت/ميغاواط ، على التوالي. ومع هيكل القطع النازلة المحكم الكامل (DBR العلوي والسفلي) وطريقة التغليف العكسي للحام وهيكل P-DBR المنقوش فقط ، يزداد درجة حرارة الجهاز والمقاومة الحرارية بشكل بطيء على حد سواء بينما ترتفع درجة حرارة الجهاز بحوالي 2 ℃ وترتفع المقاومة الحرارية بحوالي 0.15 كيلو فولت/ميغاواط. يمكن أن يقلل التغطية المعدنية على سطح الجهاز ، الجانب والقاعدة من درجة حرارة المنطقة النشطة وتحسين المقاومة الحرارية. عندما يكون سمك الطبقة المعدنية المغروفة 3 ميكرومتر ، ينخفض متوسط درجة حرارة المنطقة النشطة بنسبة 43٪ وتنخفض المقاومة الحرارية بمقدار 1.9 كيلو فولت/ميغاواط. يحلل هذا البحث تأثير طريقة التغليف على خصائص الحرارة لجهاز VCSEL ويقدم حلاً محددًا مناسبًا، وله أهمية توجيهية للتغليف الفعال لتبديد الحرارة ل VCSEL.

جهاز VCSEL الخارجي الرأسي للضوء والإنتاج الإلكتروني؛ الخصائص الحرارية؛ درجة الحرارة؛ المقاومة الحرارية