En el empaquetado de barras de láseres semiconductores de alta potencia, las tensiones térmicas residuales causadas por la descoordinación en los coeficientes de expansión térmica entre el chip y el disipador térmico son un problema clave que limita el rendimiento y la fiabilidad del dispositivo. Estas tensiones pueden provocar la deformación del chip y desencadenar el efecto SMILE, deteriorando la coherencia óptica del láser. Para abordar este problema, este artículo propone una solución de empaquetado a temperatura ambiente basada en una capa de conexión compuesta de metal líquido Ga-Diamond, que, al evitar gradientes de temperatura y restricciones rígidas en la interfaz durante el proceso de reflujo, logra inhibir eficazmente las tensiones térmicas desde el mecanismo. Los resultados de simulación muestran que, con esta solución, la tensión máxima en el chip puede reducirse a aproximadamente 0.9 MPa, con deformaciones cercanas a cero. Los resultados experimentales corroboran que el valor SMILE se reduce significativamente de 1.40 μm a 0.17 μm. Bajo una corriente de conducción de 50 A, la potencia óptica de salida del dispositivo aumenta de 58.5 W a 63.5 W, y la eficiencia de conversión electro-óptica incrementa de 58.5% a 64.8%. El estudio demuestra que la capa de conexión de metal líquido Ga-Diamond proporciona una interfaz flexible y un proceso de empaquetado a temperatura ambiente que permite una liberación efectiva de la deformación por desajuste térmico, brindando así una vía tecnológica prometedora para la realización de barras LD de láseres semiconductores de bajo estrés y alta luminosidad.

láser semiconductor;barra láser;empaquetado;estrés térmico;efecto smile