石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性

编号：SBJS00698

篇名：石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性

作者：房俊宇 石琳琳 张贺 杨智焜 徐英添 徐莉 马晓辉

关键词： 半导体激光器 散热性能 石墨辅助热沉 有限元分析 封装结构

机构： 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室

摘要： 为使边发射高功率单管半导体激光器有源区温度降低,增加封装结构的散热性能,降低器件封装成本,提出一种采用高热导率的石墨片作为辅助热沉的高功率半导体激光器封装结构。利用有限元分析研究了采用石墨片作辅助热沉后,封装器件的工作热阻更低,散热效果更好。研究分析过渡热沉铜钨合金与辅助热沉石墨的宽度尺寸变化对半导体激光器有源区温度的影响。新型封装结构与使用铜钨合金作为过渡热沉的传统结构相比,有源区结温降低4.5K,热阻降低0.45K/W。通过计算可知,激光器的最大输出功率为20.6W。在研究结果的指导下,确定铜钨合金与石墨的结构尺寸,以达到最好的散热效果。