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高功率半导体激光器互连界面可靠性研究

彭勃 张普 陈天奇 赵崟岑 吴的海 刘晖

彭勃, 张普, 陈天奇, 赵崟岑, 吴的海, 刘晖. 高功率半导体激光器互连界面可靠性研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105002-1105002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1105002
引用本文: 彭勃, 张普, 陈天奇, 赵崟岑, 吴的海, 刘晖. 高功率半导体激光器互连界面可靠性研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105002-1105002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1105002
Peng Bo, Zhang Pu, Chen Tianqi, Zhao Yincen, Wu Dihai, Liu Hui. Reliability of bonding interface in high power diode lasers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1105002-1105002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1105002
Citation: Peng Bo, Zhang Pu, Chen Tianqi, Zhao Yincen, Wu Dihai, Liu Hui. Reliability of bonding interface in high power diode lasers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1105002-1105002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1105002

高功率半导体激光器互连界面可靠性研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1105002
基金项目: 

国家自然科学基金(61334010,61404172)

详细信息
    作者简介:

    彭勃(1991-),男,硕士生,主要从事高功率半导体激光器可靠性方面的研究。Email:pengbo2015@opt.cn

  • 中图分类号: TN248.4

Reliability of bonding interface in high power diode lasers

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-05
  • 修回日期:  2018-07-03
  • 刊出日期:  2018-11-25

高功率半导体激光器互连界面可靠性研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1105002
    作者简介:

    彭勃(1991-),男,硕士生,主要从事高功率半导体激光器可靠性方面的研究。Email:pengbo2015@opt.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61334010,61404172)

  • 中图分类号: TN248.4

摘要: 随着高功率半导体激光器(HPLD)在极端环境中的应用越来越广泛,互连界面的可靠性已成为制约其性能和寿命的关键瓶颈之一。文中利用有限元方法(FEM)对传导冷却(CS)高功率半导体激光器巴条互连界面在-55~125℃热冲击条件下的失效行为和寿命进行了模拟与分析。基于粘塑性Anand本构模型和Darveaux能量积累理论,对比了热冲击后界面层边缘及中心位置铟互连界面的可靠性,发现互连界面边缘的应力最大,达到0.042 5 GPa;相应的边缘位置的寿命最短,只有3 006个周期,即边缘位置为互连界面的最危险单元。预测了采用铟、金锡合金和纳米银焊膏封装的半导体激光器巴条的寿命,计算出铟、金锡合金和纳米银焊膏三种不同键合材料在边缘位置的寿命分别为3 006、4 808和4 911次循环,表明纳米银焊膏和金锡合金在热冲击条件下具有更长的寿命,更适合于用于极端环境的高功率半导体激光器封装。

English Abstract

参考文献 (10)

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