В упаковке полосок полупроводниковых лазеров высокой мощности остаточные термические напряжения, возникающие из-за несоответствия коэффициентов теплового расширения между кристаллом и теплоотводом, являются ключевой проблемой, ограничивающей производительность и надежность устройства. Эти напряжения могут привести к деформации кристалла и вызвать эффект SMILE, ухудшая оптическую однородность лазера. Для решения данной проблемы в статье предложена схема упаковки при комнатной температуре с использованием композитного слоя соединения из жидкого металла Ga-Diamond, которая механически эффективно подавляет термические напряжения за счет избегания температурных градиентов и жёстких ограничений интерфейсов в процессе пайки. Результаты моделирования показывают, что максимальное напряжение в кристалле может быть снижено до примерно 0.9 МПа, а деформации практически отсутствуют при использовании данной схемы. Экспериментальные данные подтверждают, что значение SMILE снижено с 1.40 мкм до 0.17 мкм. При токе управления 50 А световая выходная мощность устройства увеличилась с 58.5 Вт до 63.5 Вт, а электролюминесцентная эффективность повысилась с 58.5% до 64.8%. Исследование показывает, что гибкий интерфейс, предоставляемый слоем соединения из жидкого металла Ga-Diamond, и процесс упаковки при комнатной температуре позволяют эффективно снизить термические деформации несоответствия, обеспечивая перспективный технологический путь для создания низконапряжённых и ярких полосок полупроводниковых лазеров.

полупроводниковый лазер;лазерные полоски;упаковка;термическое напряжение;эффект SMILE