Les lasers à cavité verticale (VCSEL) sont faciles à intégrer sur puce et sont des dispositifs optoélectroniques clés dans les systèmes de radar laser et d'éclairage de sécurité. Cependant, le phénomène grave d'autogénération de chaleur à l'intérieur du dispositif VCSEL peut affecter la puissance de sortie du dispositif, les caractéristiques de haute vitesse et la stabilité, etc. Par conséquent, la technologie de gestion thermique des VCSEL est extrêmement importante, et un mode d'encapsulation optimisé peut efficacement augmenter la dissipation de chaleur des VCSEL, ce qui constitue un moyen important d'améliorer les performances thermiques des VCSEL. Sur la base d'un modèle de calcul par éléments finis (FEM), une analyse numérique des caractéristiques thermiques des VCSEL avec une fine couche de cuivre recouvrant la surface de différents modes d'encapsulation et de dispositif a été réalisée. Les résultats de la simulation montrent que la méthode d'encapsulation de l'inversion (DBR supérieur et inférieur complètement épuisé) peut efficacement réduire la température de la zone active, une réduction de plus de 56%. Avec l'augmentation du diamètre de surface du dispositif, la température du dispositif et la résistance thermique diminuent considérablement. Lorsque le diamètre du dispositif sur la surface augmente, la température du dispositif et la résistance thermique diminuent considérablement d'environ 50°C et de 3,25 K/mW, respectivement. Alors que la structure de DBR supérieur et inférieur complètement épuisé et le mode d'encapsulation inversé et seule la structure P-DBR épuisée uniquement et le mode d'encapsulation inversé des deux dispositifs, la température du dispositif et la résistance thermique augmentent lentement, l'augmentation de la température du dispositif d'environ 2°C et une augmentation de la résistance thermique d'environ 0,15 K/mW. Le revêtement de cuivre sur la surface du dispositif, le côté et le substrat peut efficacement réduire la température de la zone active et améliorer la résistance thermique. Lorsque l'épaisseur de la couche de cuivre est de 3 μm, la température de la zone active diminue de 43% et la résistance thermique diminue de 1,9 K/mW. Cet article analyse l'impact du mode d'encapsulation sur les caractéristiques thermiques des VCSEL et propose une optimisation correspondante, qui a une signification directrice pour l'encapsulation efficace de la chaleur des VCSEL.

lasers à cavité verticale (VCSEL) les caractéristiques thermiques; température; résistance thermique