Dans l’emballage des barres laser à semi-conducteurs à haute puissance, les contraintes thermiques résiduelles causées par la dissymétrie des coefficients de dilatation thermique entre la puce et le dissipateur thermique constituent un problème clé limitant la performance et la fiabilité du dispositif. Ces contraintes peuvent entraîner une déformation de la puce et provoquer l’effet SMILE, dégradant ainsi la cohérence optique du laser. Pour remédier à ces problèmes, cet article propose une solution d’emballage à température ambiante basée sur une couche de connexion composite en métal liquide Ga-Diamond, qui permet de supprimer efficacement les contraintes thermiques en évitant les gradients de température et les contraintes rigides d’interface lors du processus de refusion. Les résultats de simulation montrent qu’avec cette solution, la contrainte maximale sur la puce peut être réduite à environ 0,9 MPa, tandis que la déformation est proche de zéro. Les résultats expérimentaux confirment que la valeur SMILE diminue significativement de 1,40 μm à 0,17 μm. Sous un courant de pilotage de 50 A, la puissance optique de sortie du dispositif passe de 58,5 W à 63,5 W, et l’efficacité de conversion électro-optique augmente de 58,5% à 64,8%. L’étude montre que la couche de connexion en métal liquide Ga-Diamond, associée à un emballage à température ambiante, offre une interface flexible permettant une libération efficace des contraintes thermiques, fournissant ainsi une voie technologique prometteuse pour la réalisation de barres laser à semi-conducteurs à faible contrainte et haute luminosité.

Laser à semi-conducteurs;barre laser;emballage;contrainte thermique;effet smile