金刚石热沉助力VCSEL激光器性能提升

根据近几年全球数据显示，半导体激光器大火的要数VCSEL激光发射器。自2017年VCSEL成功应用于Iphon手机人脸识别模组，开始大规模受到关注。同时由于功率提升在激光雷达，安防照明等中长距领域也开始得到应用。

相比固体激光器、光纤激光器等技术，VCSEL半导体激光器的电光转换效率较高，可达40%~60%，即便如此其工作时仍会产生大量的热，如散热效果不佳，则会造成芯片温度升高——直接影响半导体激光器输出功率、阈值电流密度、电光转化效率、微分量子效率、偏振度等性能，并导致半导体激光器寿命和可靠性的下降，甚至会损毁芯片。良好的散热是保障半导体激光器功率和光束质量关键因素之一。

激光器的热阻与热导率成反比关系，热沉材料的热导率越高，越可有效降低器件热阻。考虑到以上因素，氮化铝、氧化铝、金刚石等热沉材料应运而生，他们的应用可提升散热能力，减少热阻，提高激光器输出功率，延长激光器寿命。

在诸多应用领域中，过度热沉需用到金刚石，其热导率可达1000~2200W/（K·m），相比于热导率为 140~230W/（K·m）的氮化铝过渡热沉，金刚石热沉可显著提高激光器散热效果；但相比于金刚石热沉，使用氮化铝热沉封装芯片的热失配度更低（基于热膨胀参数等数据）。因此采用金刚石热沉作为过渡热沉封装激光器时，对焊料有一定要求，一定要选择合适的焊料以减小热失配引入的热应力。

金刚石热沉片是理想的电子散热器件材料，其热导率是铜的五倍，可满足多种热学应用，目前已经广泛应用于制作激光二极管、激光二极管阵列、大功率半导体器件、微波器件和大规模集成电路的散热片。凯发k8国际专注于金刚石生产研发，拥有世界一流的金刚石制造工艺，并独创金刚石原子级表面高效精密加工方法，将金刚石热沉片表面粗糙度降低至1nm以下，可以满足大部分电子散热器件的散热需求。