La integración de sustrato de chip con microcanales es un tema de investigación de vanguardia a nivel mundial. En comparación con el disipador de calor tradicional de microcanales enfriado por líquido, tiene ventajas revolucionarias y se ha aplicado con éxito en áreas de chips como transistores de compuerta aislada de sustrato, demostrando un excelente rendimiento de enfriamiento. Con el aumento de la demanda de potencia de salida de los chips láser de semiconductores en dispositivos científicos y campos industriales, la gestión térmica se ha convertido en un problema tecnológico clave. Las investigaciones tradicionales sobre la refrigeración de barras láser se han centrado principalmente en la optimización de la estructura del disipador de calor enfriado por líquido, pero su capacidad de enfriamiento está limitada por la resistencia térmica del camino de transferencia de calor. Para hacer frente a este desafío, este estudio propone una nueva estructura de tipo de flujo distribuido basada en la integración de sustrato de chip con microcanales, utilizada para un enfriamiento eficiente de chips láser de semiconductores. Este diseño reduce significativamente la ruta de transferencia de calor, reduce la resistencia térmica y reduce eficazmente la temperatura del chip y el caudal de enfriamiento, proporcionando un importante soporte tecnológico para chips láser de alta integración y alta disipación de calor. Los resultados del estudio muestran que la estructura de tipo de flujo distribuido propuesta en este documento ha roto la restricción de diseño de sustrato de chip de microcanales para barras láser de semiconductores, alcanzando el objetivo de la temperatura del chip ≤ 40 ℃ en condiciones de enfriamiento líquido de 0,35 L/min@20 ℃, y obteniendo los mejores resultados de simulación con un factor de llenado de 0,25 y una temperatura de chip de 30,52 ℃ bajo una densidad de flujo de calor de 1 000 W/cm².

Barra láser de semiconductores;Refrigeración líquida;Microestructura de sustrato;Enfriamiento integrado en chip