Riċerka dwar Metodi ta 'Dissipazzjoni tas-Sħana tal-Laser Semikonduttur ta' Enerġija Għolja
Lejżers semikondutturi ġew studjati l-ewwel minn barra. L-aktar teknoloġija bikrija oriġinat mill-Istati Uniti u l-Ġappun, u kienet użata prinċipalment fil-militar. Bl-iżvilupp iterattiv tat-teknoloġija, beda jiġi applikat għas-suq ċivili u applikat f'industriji bħall-optoelettronika u l-komunikazzjonijiet. Bl-iżvilupp tal-industrija tad-difiża nazzjonali ta 'pajjiżi' u l-industrija tal-manifattura optoelettronika, l-industrija bdiet iżżid id-domanda għal lejżers ta' qawwa għolja, u n-nies bdew ukoll iwettqu riċerka fuq apparati tal-lejżer semikondutturi ta 'qawwa għolja. . Matul ir-riċerka, ġie skopert li l-kwalità tad-dawl tal-lejżers semikondutturi tradizzjonali ma setgħetx tissodisfa l-bżonnijiet tan-nies. Sabiex tiżdied il-qawwa tal-ħruġ tal-lejżers semikondutturi, in-nies bdew itejbu u janalizzaw kontinwament. Matul ir-riċerka, instab li nofs l-enerġija elettrika tal-lejżer semikonduttur hija kkonvertita f'enerġija tas-sħana meta tkun qed tintuża. Jekk il-laser tas-semikondutturi innifsu ma jxerredx is-sħana sew, jaffettwa direttament il-ħajja u l-użu tal-lejżer tas-semikondutturi. Għalhekk, il-problema tad-dissipazzjoni tas-sħana hija meħtieġa b'mod urġenti biex tiġi solvuta mir-riċerkaturi issa. Waħda mill-problemi.
Klassifikazzjoni tal-metodi ta 'dissipazzjoni tas-sħana tal-lejżer
Fil-preżent, il-metodi ewlenin ta 'dissipazzjoni tas-sħana tal-lejżers huma maqsuma f'metodi tradizzjonali ta' dissipazzjoni tas-sħana u metodi ġodda ta 'dissipazzjoni tas-sħana. Metodi tradizzjonali ta 'dissipazzjoni tas-sħana jinkludu: tkessiħ tal-arja, refriġerazzjoni tas-semikondutturi, dissipazzjoni tas-sħana ta' konvezzjoni naturali, eċċ., U metodi ġodda ta 'dissipazzjoni tas-sħana jinkludu: dissipazzjoni tas-sħana flip chip u dissipazzjoni tas-sħana mikrokanal.
Il-mekkaniżmu tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-ippakkjar tal-lejżer tas-semikondutturi huwa magħmul prinċipalment minn ċippa tal-lejżer, saff tal-iwweldjar, sink tas-sħana, saff tal-metall u l-bqija. Is-saff tal-iwweldjar fl-istruttura tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-laser semikonduttur jintuża prinċipalment biex jgħaqqad iċ-ċippa u s-sink tas-sħana bl-iwweldjar. Sabiex jinkiseb l-iskop li titnaqqas ir-reżistenza termali meta jintużaw lejżers semikondutturi ta 'qawwa għolja, xi materjali b'konduttività termali relattivament għolja, bħall-istann tad-deheb-landa, ħafna drabi jintużaw waqt l-issaldjar. Matul il-proċess kollu tal-ippakkjar, se jkun hemm ħafna livelli, dawn il-livelli jinkludu prinċipalment: ċippa, saff tal-istann, sink tas-sħana, saff tal-metall, bl-użu tal-effett tat-trasferiment tas-sħana tas-sink tas-sħana u saff tal-metall biex twettaq l-enerġija termali taċ-ċippa tal-laser, u fl-aħħar agħmel il-lejżer semikonduttur Formola dissipazzjoni tajba tas-sħana biex testendi l-ħajja tas-servizz tal-laser.
Il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana ta 'lejżers semikondutturi ta' qawwa għolja hija evalwata prinċipalment mir-reżistenza termali u l-fluss tas-sħana. Fl-evalwazzjoni, għandha tingħata attenzjoni lill-fluss tas-sħana f'temperatura limitata. Jekk id-differenza fit-temperatura bejn it-tnejn tinstab li hija relattivament kbira matul l-analiżi tad-dissipazzjoni tas-sħana, il-kondensazzjoni tidher fuq il-wiċċ taċ-ċippa tal-lejżer. Wara li sseħħ din il-problema, minbarra li taffettwa l-qawwa tal-ħruġ ottiku, se taffettwa wkoll l-illokkjar tal-wavelength, u anke minħabba l-junction. Problemi ta 'espożizzjoni jagħmlu ħsara lill-prestazzjoni fotoelettrika taċ-ċirkwit u fl-aħħar jaffettwaw l-affidabbiltà. Fil-preżent, metodu komuni biex titnaqqas ir-reżistenza termali huwa li tuża materjali ta 'konduttività termali. L-emerġenza ta 'materjali ta' konduttività termali tipprovdi aktar spazju ta 'ottimizzazzjoni għal-lejżers biex ibaxxu t-temperatura.
Tkessiħ tal-sink tas-sħana tal-konvezzjoni naturali u metodu ta 'dissipazzjoni tas-sħana It-tkessiħ tas-sink tas-sħana tal-konvezzjoni naturali u d-dissipazzjoni tas-sħana huwa li tuża xi materjali b'konduttività termali għolja biex tneħħi s-sħana ġġenerata, u mbagħad tinħela s-sħana permezz ta' konvezzjoni naturali. Matul ir-riċerka, ir-riċerka xjentifika u teknika Il-persunal sab ukoll li x-xewk jistgħu wkoll jgħinu biex tinħela s-sħana, u jistgħu jimmassimizzaw ir-rata tat-trasferiment tas-sħana fis-sistema ta 'dissipazzjoni tas-sħana meta tinħela s-sħana. Meta t-temperatura tkun l-istess, iż-żift tal-pinen se jonqos hekk kif l-għoli tal-pinen jiżdied. Meta tuża s-sottostrat biex tpoġġi s-sink tas-sħana vertikalment, l-għoli jeħtieġ li jiżdied b'mod xieraq, u l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana jittejjeb billi jiżdied l-għoli. Tali metodu ta 'dissipazzjoni tas-sħana se jnaqqas ħafna spejjeż meta jintuża. Fix-xogħol attwali, in-nitrur tar-ram jew tal-aluminju spiss jintuża bħala sink tas-sħana, iżda l-metodu tas-sink tas-sħana ma jistax jissodisfa bis-sħiħ il-ħtiġijiet tad-dissipazzjoni tas-sħana ta 'lejżers semikondutturi ta' qawwa għolja.
Metodu tat-tkessiħ tal-ilma tal-kanal kbir
Jekk trid tnaqqas it-temperatura tas-sink tas-sħana, għandek bżonn tibni kanal fis-sink tas-sħana. Jekk trid tikseb l-effett tat-tkessiħ, għandek bżonn iżżid ċertu sors ta 'ilma ma' dan il-kanal, sabiex ma tittardjax ix-xogħol tal-laser. Bi tweġiba għal dan, ir-riċerkaturi sabu matul ir-riċerka tagħhom li l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-istruttura tal-spoiler huwa aħjar minn dak tal-istruttura tal-kavità tradizzjonali, iżda se sseħħ ukoll iż-żieda fil-pressjoni fil-kanal. Ir-riċerka sabet li għalkemm kanali kbar huma użati ħafna, minħabba ż-żieda kontinwa fil-qawwa tal-ħruġ tal-lejżer, kanali kbar ta 'tkessiħ tal-ilma ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tad-dissipazzjoni tas-sħana ta' lejżers semikondutturi ta 'qawwa għolja.
Metodu ta 'tkessiħ bl-isprej
It-tkessiħ bl-isprej huwa li jisprejja l-likwidu li jkessaħ fuq il-wiċċ tat-trasferiment tas-sħana permezz ta 'atomizzazzjoni bl-għajnuna tal-pressjoni biex jinkiseb l-iskop tat-tkessiħ. Il-karatteristiċi ewlenin tat-tkessiħ bl-isprej huma koeffiċjent kbir tat-trasferiment tas-sħana u fluss baxx tal-likwidu li jkessaħ. Ir-riċerkaturi sabu li meta tuża l-ilma bħala l-mezz u tuża żennuni tal-koni solidi għal esperimenti, il-wiċċ mikrostrutturat jista 'jżid l-effett ta' skambju tas-sħana. Matul l-istudju, instab li l-prestazzjoni tat-tkessiħ tat-tkessiħ tal-isprej hija relatata mar-rata tal-fluss tal-isprej. Barra minn hekk, ir-riċerkaturi skoprew ukoll apparat li jkessaħ il-bidla tal-fażi tal-isprej. Matul l-esperiment, l-għoli taż-żennuna fl-apparat li jkessaħ l-isprej u l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana huma wkoll relatati mill-qrib ħafna.
Rimarki ta' konklużjoni
Kollox ma 'kollox, iż-żewġ fatturi l-aktar kritiċi biex itejbu l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana huma li jnaqqsu r-reżistenza termali tas-sistema tad-dissipazzjoni tas-sħana u jżidu l-fluss tas-sħana. Meta titnaqqas ir-reżistenza termali, materjali b'konduttività termali għolja jistgħu jintużaw biex inaqqsuha; meta żżid il-fluss tas-sħana, tista 'tiġi megħjuna billi żżid il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana tat-terminal tad-dissipazzjoni tas-sħana. Hekk kif l-indikaturi tal-prestazzjoni tal-lejżers ta 'qawwa għolja jsiru ogħla u ogħla, ħafna metodi ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni. Aktar riċerkaturi jeħtieġ li jagħmlu sforzi kontinwi biex jistudjaw, sabiex isibu metodi ta 'dissipazzjoni tas-sħana aktar adattati għal lejżers semikondutturi ta' qawwa għolja.
