अर्धोन्डरकन लेजरहरू: अभिवृद्धि प्रदर्शनका लागि कुशल चिसो समाधानहरू

अर्धोन्डरकक्टरहरूले उनीहरूको कम्प्याक्ट साइज, लाइटिकविक डिजाइन, कम ऊर्जा खपत, परिमार्जन प्रशोधन, दूरसञ्चार, स्वास्थ्य विज्ञान, जीवनसाथी, र सेना जस्ता विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यापक प्रयोग फेला पारेको छ। अर्धविराम लासरको आउटपुट शक्ति बढ्दै जाँदा विद्युतीय शक्तिको एक महत्वपूर्ण हिस्सा गर्मीमा रूपान्तरण गरियो। अप्टिकल सुविधाहरू, आउटपुट सशक्ति, र यी उपकरणहरूको विश्वसनीयता उनीहरूको सर्ती व्यवस्थापनलाई एक महत्वपूर्ण छ, विशेष गरी उच्च पावर अर्धन्डुन्डुन्डरकन लेजर बनाउँदछ।

1 अर्ध मंडर्स लेजरको चिसो सिद्धान्तहरू

अर्धवेन्डुनिकका लागि प्राथमिक कूलिअर्काका विधिहरू प्राकृतिक अभिव्यक्तिमा गर्मी अभिव्यक्त समावेश छन्, माइक्रोहरू, थर्मोइलेक्टिक्स, स्प्रे र ततातली पाइप समाधानहरू छन्। एकल-चिप अर्धवान्द्रण्डक लेजरको लागि प्राकृतिक अभिव्यक्त प्राय: जसो आफ्नो सरलता उनीहरूको सरलताका कारण सामान्य रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उच्च थर्मल संकुचित सामग्रीहरू सामान्यतया प्राकृतिक सम्बन्धको लागि सतह क्षेत्र बढाउन प्रयोग गरिन्छ, यसैले गर्मी असन्तुष्टि बृद्धि गर्ने र चिपको तापक्रम कम गर्दै। गर्मी स्थानान्तरण मार्ग छोटो पार्नुहोस् र द्रुत थर्मल अफ, फ्लिप-चिप बन्धन अब अडिग वा गोल्ड-टिन सैनिकको प्रयोग गर्वको साथ गर्मीमा जोडिएको छ।

अर्धविडका अधिकांश तातो चिपको सक्रिय क्षेत्रमा उत्पन्न हुन्छ, जसले त्यसपछि सैनिक, इन्सुलेशन, र इन्टरफेससम्म स्थानान्तरण गर्दछ जहाँ यो कन्वेशनलजीव स्किंगमा पुगेको छ। उच्च थर्मल संकुचित सामग्रीबाट बनेका तातो डूबहरू प्रयोग गरेर अर्धविरोधीय लेजरको काम कम गर्न एक प्रभावकारी तरीका हो, प्रदर्शन र विश्वसनीयता पाउने। तातो सिंक सामग्रीहरू छान्ने क्रममा दुई मुख्य कारकहरू विचार गर्नुपर्दछ:

1. सामग्रीको उच्च थर्मल संकुचित हुनु पर्छ।
2. सामग्रीको थर्मल विस्तार गुबुवाले तनाव-प्रेरित क्षतिबाट बच्न लेजर चिपको लागि मेल खानुपर्दछ।

2 अर्ध मंडर्स लेजरको लागि गर्मी सिंक सामग्रीहरू

एक आदर्श तातो सिंक सामग्रीको साथ उच्च थर्मल सवालशीलतालाई जोड्नु पर्छ जुन लेजर चिपको बारेमा नजिकबाट मेल खान्छ। यसको उत्कृष्ट थर्मल संचालित र विद्युतीय गुणहरूको कारण तामा प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, तामाको थर्मल विस्तार लेजर चिपबाट प्रख्यात लेजर चिपबाट फरक फरक छ, जसले थर्मल तनाव सिर्जना गर्न र लेजर प्रदर्शनलाई असर गर्न सक्छ। एक संक्रमणकालीन तनावमा उच्च थर्मल संकुचित र चिपलाई नजिकको विस्तार म्याच स्लिपले यस मुद्दालाई कम गर्न मद्दत गर्दछ। यी स transition ्क्रमणकालीन गर्मीको लागि साझा सामग्रीहरू एल्युमिनियम नाइट्रिड सिरेड, बेरीमियम अक्साइड सिरब्रेल, टर्निनन कार्ब्याइड वेरेक्स, र हीरा पातलो फिल्महरू छन्।

म ट g ्गस्टेन-तामा बिटुपर टंगस्टेन-तामा अलाबहरूले कपरको उच्च थर्मल संकुचितताको साथ कम विस्तार गर्छन् र अर्धवाण्डाक्टर लेजरको लागि आदर्श बनाउँदै। यस psedoo-alloy को थर्मल विस्तार र संकुचन यसको संरचना समायोजन गर्न को लागी अनुकूल गर्न सकिन्छ, र gallium षिजन, र सिरामिक सामग्री संग राम्रो कुरा। प्रारम्भिक लासले प्राय: टंगस्टेन-तामाको सी-माउन्ट संरचनाको उपयोग गर्दछ, जुन पछि tungsten-तामा बारमा विकसित भयो।

ii। एल्युमिनियम नाइट्रिड एल्युमिटम नाइराइड सिरेमिक उत्कृष्ट समग्र प्रदर्शन प्रदान गर्दछ, र वाणिज्य रूपमा 1 140W / (M · kemply)। यसको थर्मल विस्तार गुणांक पनि लेजर चिप्सको नजिक छ, यसलाई सामान्य संक्रमणकालीन तातो सिंक सामग्री बनाउँदै।

III। सिलिकन कार्बइड (SIC) SIC एक विशिष्ट प्राकृतिक सुपरलाइटेसिटिस निलय होओजेन्सेस बहुपटक हो जुन उत्कृष्ट शारीरिक र रासायनिक गुणहरूको साथ। यसको कठोरता र लगाउन प्रतिरोधलाई हीरामा दोस्रो पटक दोस्रो हो, र यसले 490 0w / (m · k) को सैद्धांतिक थर्मल संकुचित भएको छ। कम विस्तार, उत्कृष्ट गर्मी असन्तुष्टि, र उच्च थर्मल स्थिरता, SIC उच्च-पावर उपकरणहरूको लागि अत्यधिक उपयुक्त छ। यसले कर्बर्जलाई रिसायो र सामान्य दबाबमा पग्लदैन, जबकि यसको सतह अक्सिडलले सिलिकन खोपिरहने तह सिर्जना गर्दछ जसले थप अक्सिडिसनलाई रोक्दछ।

iv। इष्टतम थर्मल विस्थापनका लागि हीरा , हीरा चिप र तामाको बीचमा एक जडान सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। प्राकृतिक हीरासँग 2000w / (m · k) को असाधारण थर्मल संकुचित छ, पाँच पटक तामाको साथ, कम थर्मल विस्तार गुणा छ। यसैले, हीरा उच्च शक्ति अर्धवान्डुनिकल लेजरको लागि एक आदर्श तातो सिंक सामग्री हो। लागतका कारण, प्राकृतिक डायमंड सेल्लीन्डुन्डरकय प्याकेजिंगको लागि सम्भव छैन, तर हीरा दुई फारमहरूमा गर्मीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ: हीरा पातलो फिल्महरू (CVD हीनामको साथ कम्पाइज गर्दछ। जे होस्, हीरा प्रशोधन काट्ने, पॉलिशिंग, र मेटलीकरणको जटिलता - अर्ध मंडेल लेजल गर्मी तवरमा अनुप्रयोग सीमित गर्दछ।

v। Graphen ग्राफिन एक नयाँ दुई-आयामिक कार्बनिकल, अप्टिकल, अप्टिकल, र थर्मल गुणवत्ताको साथ हो। यसको पार्श्व थर्मल कम्युनिटीविद्ले 53 5300w / (m · k) मा पुग्न सक्दछ, सिलिकन कार्बइड र एल्युमिनिनम नाइट्रिड। अर्धवान्डुनिकमा तातो सिंक प्रयोग गर्दा गर्मी असन्तुष्टि र उपकरण प्रदर्शनमा सुधारको लागि ठूलो सम्भावना देखाउँदछ।