半导体激光器散热材料研究报告

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器。半导体激光器广泛用于应用于工业制造 、 科 学 研究 、 材 料 加工 、 激 光 雷达 、 检 测 照明、医疗健康等领域。随着人工智能（AI）等新一代信息技术的持续深入应用，对数据吞吐量和算力需求的激增为光通信行业开辟了新的市场契机，尤其是在大容量、长距离传输方面展现出显著优势。光通信，作为一种利用光波作为信息载体的通信手段，依赖于半导体激光器生成稳定且高强度的光束，从而实现高速数据传输。然而，半导体激光器在运作时面临诸多挑战：其芯片有源区存在非辐射复合损耗和自由载流子吸收现象，加之各层材料的电阻作用，导致激光器产生大量热能。若无法及时散热，将引发波长红移、阈值电流上升、斜率效率下降、输出功率减小等一系列性能问题，极端情况下甚至造成激光器失效。因此，散热封装技术的优化成为了确保半导体激光器稳定运行的核心要素。高功率半导体激光器的散热主要依赖于自然对流热沉冷却、微通道冷却、电制冷以及喷雾冷却等多种技术。其中，自然对流热沉冷却方法通过使用高热导率材料制作热沉，并增大自然对流散热面积，有效地降低了激光芯片的温度。此方法凭借其易于加工和组装的特性，成为了广泛应用的散热解决方案。目前半导体激光器主流的散热材料是氮化铝，其他的还有一些铜钨合金、金刚石等。

2024-10-20

半导体激光器散热材料

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