Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wzajemnego oddziaływania cieplnego emiterów promieniowania na pracę matrycy zbudowanej na bazie GaN

Kuc M., Sarzała R. P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

41-44

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki modelowania zjawisk elektryczno-cieplnych występujących podczas pracy jednowymiarowych matryc laserów azotkowych. Przeprowadzona analiza numeryczna wskazała na problemy z umieszczeniem w matrycy większej liczby emiterów spowodowane zbyt niską efektywnością odprowadzania ciepła z ich obszarów czynnych. Prowadziło to do wysokich przyrostów temperatury we wnętrzu matrycy uniemożliwiając jej działanie. O temperaturach obszarów czynnych emiterów decydowała zarówno ich ilość, jak i wzajemne ich położenie w matrycy. Istotną rolę odgrywał przy tym efekt thermal crosstalk, który nie tylko prowadził do ogólnego zwiększenia temperatury w matrycy ale także, różnicując maksymalne temperatury obszarów czynnych, prowadził też do zróżnicowania gęstości prądów progowych poszczególnych emiterów. W celu obniżenia i ujednorodnienia temperatur emiterów, a tym samym zwiększenia ich liczby w matrycy, autorzy zaproponowali różne rozwiązania konstrukcyjne. Polegały one na wykorzystaniu diamentowych nakładek oraz dostosowaniu rozmiarów substratów matryc w celu zwiększenia wydajności transportu ciepła z matryc do miedzianej chłodnicy (heat sink'u).

EN

The paper presents results of the thermal-electrical calculations obtained for one-dimensional nitride laser arrays. Our analysis pointed out thermal problems with increasing emitter number in array. The limit results from too low effectiveness of array heat sinking. Active-region temperature increase in array emitters depends on both their number and their density. In the array, a temperature increase within the array emitter is caused not only by laser own heat sources located within its area but also by the thermal crosstalk effect between array emitters. This effect leads to both different active-region temperature increases and different threshold current densities of individual array emitters. To reduce temperature increases within active regions of array emitters, various design solutions are proposed increasing an efficiency of heat-flux transport from the array towards the copper heat sink. From among them, an application of the diamond heat spreaders and an increase in lateral sizes of the array substrate have been found to be the most efficient ones.

2

Wpływ montażu lasera kaskadowego na wzrost temperatury w jego wnętrzu

Sarzała R. P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

102-106

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelu termiczno-elektrycznego lasera kaskadowego wykonanego w technologii arsenkowej. Szczególny nacisk położono na zbadanie wpływu montażu lasera na jego własności cieplne. Rozpatrywano wpływ takich elementów jak: rozmiary przekładki diamentowej, grubość warstwy lutu, odległość między wytrawionymi kanałami definiującymi obszar czynny, stopień wypełnienia kanałów lutem. Wykonano też analizę porównawczą struktur montowanych z przekładką diamentową i montowanych na ind.

EN

In the present paper, results of thermo-electrical modelling of GaAs-based quantum cascade laser are given. In particular, an impact of bonding of this laser on its thermal properties is investigated. An influence of such laser elements as sizes of the diamond heat spreader, solder thickness, a distance between etched channels defining active area and an extent of filling channels with the solder is analysed. Besides a comparative analysis of structures bonded with the diamond heat spreader and those simply soldered has been carried out.

3

Model termiczny lasera azotkowego

Kuc M., Sarzała R. P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

83-86

PL

W pracy przedstawiono model termiczny azotkowej diody laserowej oraz analizę transportu ciepła zarówno przez jej warstwy jak i wykorzystane elementy montażowe. Modelowany laser to przyrząd o emisji krawędziowej z falowodem grzbietowym o szerokości 20 µm. Laser zaprojektowany jest do pracy z falą ciągłą 411 nm w temperaturze pokojowej przy niskiej gęstości prądu progowego 4,2 kA/cm2 [1]. Obliczenia przeprowadzono wykorzystując zarówno model dwu- jak i trójwymiarowy bazujący na metodzie elementu skończonego. Modelowany laser został umieszczony w pięciu różnych układach monażowych, które zawierały miedziane radiatory oraz diamentowe przekładki w celu lepszego odprowadzenia ciepła z przyrządu. Analiza porównawcza modelowania dwu- i trójwymiarowego wykazała istotne różnice w wartości maksymalnej temperatury złącza lasera, zależne od jego montażu.

EN

In this paper the thermal model of nitride laser diode and its heat-flux spreading analysis are presented. Thermal analysis involves laser structure as well as used high-thermal-conductivity materials in mounting schemes. Analyzed structure is the edge-emitting 20 µm wide ridge-waveguide laser. The laser diode is designed to operate room-temperature continous-wave at 411 nm under very low 4.2 kA/cm2 threshold current density [1]. The calculations based on finite-element method are used to compare heat-flux spreading mechanism of two- and three-dimensional models and five different laser mounting schemes with copper heat-sinks and diamond heat-spreaders that enhances efficiency of heat-flux extraction from laser volume. Comparative analysis of two- and three-dimensional models shows significant differences of the maximal active-region temperature depending on used heat-sinking laser diode configuration.