دراسة كبح الإجهاد الحراري لشريط LD عالي القدرة بتغليف Ga-Diamond المعدني السائل عند درجة حرارة الغرفة

MENG Qingkai ,  

ZHANG Jiachen ,  

WU Shunhua ,  

ZHANG Junyue ,  

LIU Jiachen ,  

HUANG Weizhou ,  

LING Lei ,  

CHEN Lang ,  

WANG Zhenfu ,  

LI Te ,  

摘要

في تغليف شرائط الليزر شبه الموصلة ذات القدرة العالية، يعتبر الإجهاد الحراري المتبقي الناتج عن عدم تطابق معاملات التمدد الحراري بين الرقاقة والمُبدد الحراري مشكلة رئيسية تحد من أداء وموثوقية الجهاز. يمكن أن يؤدي هذا الإجهاد إلى تحني الرقاقة وإحداث تأثير SMILE، مما يؤدي إلى تدهور التناسق البصري لليزر. لمواجهة هذه المشكلة، اقترح هذا البحث حلاً للتغليف عند درجة حرارة الغرفة يعتمد على طبقة توصيل مركبة من المعادن السائلة Ga-Diamond، والتي تحقق قمعًا فعالًا للإجهاد الحراري من الناحية الميكانيكية من خلال تجنب تدرجات الحرارة وقيود الصلابة بين الواجهات أثناء عملية التصلب. تظهر نتائج المحاكاة أن الإجهاد الأقصى على الرقاقة يمكن تقليله إلى حوالي 0.9 ميغاباسكال والتشوه يقترب من الصفر باستخدام هذا الحل. تؤكد النتائج التجريبية بشكل أكبر انخفاض قيمة SMILE من 1.40 ميكرومتر إلى 0.17 ميكرومتر. عند تيار تشغيل 50 أمبير، زادت القدرة الضوئية للجهاز من 58.5 واط إلى 63.5 واط، وتحسنت كفاءة التحويل الكهروضوئي من 58.5٪ إلى 64.8٪. تظهر الدراسة أن الواجهة المرنة التي توفرها طبقة التوصيل المعدنية السائلة Ga-Diamond وعملية التغليف عند درجة حرارة الغرفة تمكّن من تحرير تشوهات التباين الحراري بشكل فعال، مما يوفر مسارًا تقنيًا واعدًا لتحقيق شرائط ليزر شبه موصلة منخفضة الإجهاد وعالية السطوع.

关键词

ليزر شبه موصل;شرائط ليزر;تغليف;إجهاد حراري;تأثير SMILE

阅读全文