Интеграция подложки чипа и микроканалов является одним из передовых направлений исследований в мире и обладает революционными преимуществами по сравнению с традиционными жидкостными микроканальными теплоотводами. Она была успешно применена в областях chipов, таких как изолированный затвор биполярного транзистора, демонстрируя выдающиеся теплоотводящие свойства. С увеличением требований крупных научных установок и промышленного сектора к выходной мощности полупроводниковых лазерных чипов управление теплом становится ключевой технической задачей. Традиционные исследования охлаждения лазерных стержней в основном сосредоточены на оптимизации конструкции жидкостного теплоотвода, но теплопередача ограничена тепловым сопротивлением теплового пути. Для решения этой проблемы в настоящем исследовании предложена новая конструкция интегрированной подложки чипа и микроканалов с распределенной структурой потока для эффективного охлаждения полупроводниковых лазерных чипов. Этот дизайн значительно сокращает тепловой путь и снижает тепловое сопротивление, что эффективно снижает температуру соединения и расход охлаждающей жидкости, предоставляя важную техническую поддержку для достижения высокой интеграции и высокой теплоотводящей способности лазерных чипов. Результаты показывают, что предложенная распределенная структура потока преодолевает ограничения микроканальной конструкции подложки лазерных стержней при жидкостном охлаждении 0,35 л/мин при 20 ℃, достигая повышения температуры чипа ≤40 ℃, а при высокой теплофлюсности 1000 Вт/см² достигается оптимальный коэффициент заполнения 0,25 и повышение температуры чипа 30,52 ℃ в моделировании.

полупроводниковый лазерный стержень; жидкостное охлаждение; микроструктура подложки; интегрированное охлаждение на чипе