La integración del sustrato del chip con el microcanal es un área de investigación de vanguardia en todo el mundo, con ventajas revolucionarias en comparación con la refrigeración tradicional mediante microcanales líquidos. Ya se ha aplicado con éxito en el campo de los transistores bipolares de compuerta aislante de sustrato aislante y otros campos de chips, mostrando una excelente capacidad de disipación de calor. Con el aumento de la demanda de potencia de salida de los chips láser de semiconductores en grandes dispositivos científicos e industriales, la gestión del calor se ha convertido en un problema técnico clave. La investigación tradicional sobre el enfriamiento de barras láser se ha centrado principalmente en la optimización de la estructura de refrigeración líquida, pero su capacidad de disipación térmica está limitada por la resistencia térmica de las rutas de transferencia de calor. Para hacer frente a este desafío, este estudio propone una nueva estructura de flujo distribuido, basada en el diseño integrado del sustrato del chip y del microcanal, para una disipación de calor efectiva de los chips láser de semiconductores. Este diseño acorta significativamente la ruta de transferencia de calor, reduce la resistencia térmica, disminuyendo así la temperatura del chip y el flujo de refrigeración, proporcionando un soporte técnico importante para lograr una alta integración y una alta disipación de calor de los chips láser. Los resultados del estudio muestran que la estructura de flujo distribuido propuesta por este estudio supera los cuellos de botella de diseño de microcanales de láser de barras de semiconductores, logrando un aumento de temperatura del chip ≤ 40 ℃ con una tasa de enfriamiento líquido de 0,35 L/min a 20 ℃, y obteniendo un mejor factor de llenado de 0,25 en condiciones de alta densidad de flujo de calor de 1 000 W/cm², y una temperatura del chip de 30,52 ℃ para los resultados de simulación.

Barras láser semiconductores; enfriamiento líquido; microestructura del sustrato; disipación de calor integrada en chip