L'intégration du substrat de puce avec un micro-canal est un sujet de recherche de pointe dans le monde, présentant des avantages révolutionnaires par rapport aux dissipateurs thermiques micro-canaux à refroidissement liquide traditionnels. Elle a été appliquée avec succès dans des domaines de puces tels que le transistor bipolaire à grille isolée, montrant d'excellentes performances de dissipation thermique. Avec l'augmentation de la demande de puissance de sortie des puces laser à semi-conducteurs dans les grands dispositifs scientifiques et les secteurs industriels, la gestion thermique est devenue une problématique technologique clé. Les recherches traditionnelles sur le refroidissement des barres laser se concentrent principalement sur l'optimisation de la structure du dissipateur liquide, mais leur capacité de dissipation est limitée par la résistance thermique du trajet de transfert de chaleur. Pour relever ce défi, cette étude propose une nouvelle structure de flux distribuée intégrée basée sur la conception intégrée du substrat de puce et du micro-canal, destinée à la dissipation thermique efficace des puces laser à semi-conducteurs. Cette conception réduit considérablement le chemin de transfert de chaleur et la résistance thermique, abaissant ainsi efficacement la température de jonction de la puce et le débit de refroidissement, fournissant un support technique important pour la réalisation de puces laser à haute intégration et haute dissipation thermique. Les résultats montrent que la structure de flux distribuée proposée dans cet article dépasse le goulet d’étranglement du design du micro-canal de substrat des barres laser semi-conductrices, atteignant un échauffement de la puce ≤40 ℃ sous conditions de refroidissement liquide à 0,35 L/min à 20 ℃, avec un facteur de remplissage optimal de 0,25 et une montée en température de 30,52 ℃ sous une densité de flux thermique élevée de 1000 W/cm².

laser semi-conducteur; refroidissement liquide; microstructure de substrat; dissipation thermique intégrée sur puce