Интеграция подложки чипа с микроканалом является глобальной передовой исследовательской темой, обладающей революционными преимуществами по сравнению с традиционными жидкостными микроканальными теплоотводами. Она успешно применяется в областях, таких как изолированный затвор биполярного транзистора, демонстрируя выдающиеся теплоотводящие характеристики. С увеличением требований к выходной мощности полупроводниковых лазерных чипов в крупных научных установках и промышленности тепловое управление становится ключевой технической задачей. Традиционные исследования охлаждения лазерных полос сосредоточены на оптимизации конструкции жидкостных теплоотводов, но их тепловые возможности ограничены тепловым сопротивлением пути передачи тепла. Для решения этой проблемы данное исследование предлагает интеграционную конструкцию подложки и микроканала с новой распределённой структурой потока для эффективного охлаждения полупроводниковых лазерных чипов. Эта конструкция существенно сокращает путь теплопередачи, снижает тепловое сопротивление и эффективно уменьшает температуру перехода чипа и поток охлаждающей жидкости, обеспечивая важную техническую поддержку для достижения высокой интеграции и высокой теплоотдачи лазерных чипов. Результаты показали, что предложенная распределённая структура потока преодолевает узкие места в конструкции микроканалов подложек лазерных полос полупроводников, достигнув цели повышения температуры чипа ≤ 40 ℃ при жидкостном охлаждении 0,35 л/мин при 20 ℃, а также оптимального заполнения 0,25 при высокой плотности теплового потока 1000 Вт/см² с симуляцией повышения температуры чипа до 30,52 ℃.

полупроводниковые лазерные полосы; жидкостное охлаждение; микроструктуры подложки; встраиваемое охлаждение на чипе