高功率半導體雷射器具有電光效率高、易調製、體積小、重量輕等優點。
熱效應會降低雷射器的輸出功率、電光轉換效率,甚至減少使用壽命。
高功率半導體雷射器封裝對過渡熱沉的要求主要有兩個方面,低熱阻與低熱失配。根據傅裏葉定律,雷射器的熱阻與熱導率成反比關係,熱沉材料的熱導率越高,越可有效降低器件熱阻。
相比於熱導率為 230W/(K·m)的氮化鋁過渡熱沉,金剛石熱沉具備高熱導率(高達1800W/(K·m),其作為高功率半導體雷射器的過渡熱沉可顯著提高雷射器的散熱效果。
厚度大於150um,熱導率大於6W/(K·cm)的金剛石膜作為熱沉能明顯降低雷射器熱阻效果。
與使用Cu熱沉的器件相比,一個厚度350~400um,熱導率在12~14W/(K·cm)間的金剛石膜熱沉,可使其熱阻降低45~50%,光輸出功率提高25%。