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Accès ouvert déclaré 2025 article

Thermomechanical performance of high-power laser diode arrays using a liquid metal-diamond particle hybrid composite bonding layer

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Le résumé fourni par la source

The beam quality of the high-power laser diode arrays (HPLDAs) is often compromised by the thermomechanical stress resulting from mismatched coefficients of thermal expansion among the packaging materials. In this study, a paste-like liquid metal-diamond particle (LM-DP) hybrid composite is proposed as an alternative bonding layer to traditional solder. Finite element analysis reveals that packaging with the LM-DP layer achieves a nearly uniform stress distribution (stress fluctuation less than 2.62 MPa) and eliminates 99.9% of the interfacial shear stress compared to traditional solder layers under the idealized simulation conditions. Additionally, this packaging method reduces the smile effect under standard operating conditions by approximately 40%. The results indicate that when the diamond particle content reaches 50%, both the chip junction temperature and mechanical stress are minimized. While increasing the bonding layer thickness further may lead to a higher smile effect, this will be alleviated by thermal resistance. This work demonstrates a proof-of-concept simulation and a theoretical feasibility study of applying the paste-like thermal interface materials for low-stress packaging, offering significant potential for improving the beam quality and brightness of HPLDAs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Thermomechanical performance of high-power laser diode arrays using a liquid metal-diamond particle hybrid composite bonding layer
Date Crossref
12/11/2025
Éditeur
Optica Publishing Group
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

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