Интеграция подложки чипа с микроканалом является передовой мировой исследовательской темой, которая имеет революционные преимущества по сравнению с традиционными жидкостными микроканальными теплоотводами и успешно применяется в областях чипов, таких как изолированный затворный биполярный транзистор, демонстрируя выдающуюся тепловую производительность. С ростом требований к выходной мощности полупроводниковых лазерных чипов в больших научных установках и промышленности управление теплом стало ключевой технической задачей. Традиционные исследования охлаждения лазерных планок в основном сосредоточены на оптимизации конструкции жидкостного теплоотвода, но их тепловая эффективность ограничена тепловым сопротивлением пути теплопередачи. Чтобы решить эту проблему, в данном исследовании предлагается интегрированная структура на основе подложки чипа и микроканала с новым распределённым токовым структурным решением для эффективного охлаждения полупроводниковых лазерных чипов. Этот дизайн значительно сокращает путь теплопередачи и уменьшает тепловое сопротивление, что эффективно снижает температуру соединения чипа и расход охлаждающей жидкости, обеспечивая важную техническую поддержку для реализации высокой интеграции и высокой тепловыделяющей способности лазерных чипов. Результаты показывают, что предложенная распределенная структурная схема преодолевает ограничение проектирования микроканальной подложки лазерных планок полупроводников, достигая повышения температуры чипа ≤40 ℃ при условии жидкостного охлаждения 0,35 л/мин при 20 ℃ и оптимального коэффициента заполнения 0,25 с моделируемым повышением температуры 30,52 ℃ при высокой плотности теплового потока 1000 Вт/см².

полупроводниковый лазер; жидкостное охлаждение; микроструктура подложки; интегрированное охлаждение на чипе