年薪:30万,期望50~60万
行业:芯片/集成电路
职位:科研人员
下属人数: 5 | 职位类别: 科研人员 | 所在地区: 西安
工作职责:
主要研究方向: 高功率半导体激光器、汽车激光雷达等各项性能,近场非线性 smile 效应、光谱展宽机理以及封装引入的热应力等。
1. 通过模拟和实验结果,我们测量了半导体激光器巴条封装在铜钨和微通道之后的 smile 大小。在封装回流过程中,从焊料的熔点 287℃降至室温的过程中,由于铜的热膨胀系数大于铜钨,所以铜在冷却过程中收缩的比铜钨更多,导致巴条出现弯曲。
我们设计出一款新型的对称封装结构。相比于传统的巴条/铜钨/MCC 结构,新型对称结构在 MCC 底端再封装一个与上端相同的铜钨。在降温的过程中,由于 MCC 上下两端的两个铜钨同时收缩,导致 MCC 受力平衡,巴条 smile 减小。因此,MCC 微通道热沉的变形是半导体激光器产生 smile 效应的主要因素。
我们通过新型对称封装结构,将半导体激光器 smile 大小从 12μm 至 1μm。研究结果发表在 Optical Engineering, 57(3), 036115. (2018.4).
2. 在研究半导体激光器激射光谱展宽机理的过程中,我们发现两个影响因素: 1)单个发光点的光谱展宽;2)半导体激光器阵列中每个发光点波长和光谱的不一致,导阵列光谱展宽。
对于第一个原因,我们发现芯片有源区瞬态温升大是单个发光点光谱展宽的主要因素,而高电流密度是有源区瞬态温升大的主要因素。
对于第二个原因,由于在封装中,整个巴条阵列发个发光点所受的热和应力分别都不均匀,导致每个发光点的中心波长和光谱都不统一,所以在每个发光点叠加之后整个巴条阵列的光谱展宽。研究结果发表在 Appliedoptics, 57(20), 5599-5603. (2018.7).
3. 研究次热沉厚度对半导体激光器所受应力应变的影响。我们发现两个现象: 1)当次热沉厚度为 0 时,即芯片直接封装在热沉上,芯片受到的热应力增大。同时由于次热沉铜钨的热膨胀系数与芯片接近,所以次热沉可以缓冲热应力,因此热应力随着次热沉厚度的增大而减小。2)芯片形变 smile 大小随着次热沉厚度先增大后减小。当次热沉厚度为 0 时,虽然芯片受到的热应力最大,但芯片 Smile 大小接近于 0。当次热沉厚度与热沉厚度的比值达到 44%时,芯片 smile 大小达到最大值。研究成果发表在 Applied optics, 57(28), 8407-8411.(2018.9).
参加学术会议
1. 2017年 , 参加 2017年 美国西部光电展(美国旧金山 ), 并作展板报告
“Optimization of micro channel heat sinks for high-power 9xx nm laser diodes”.
2. 2018年 , 参加 2018年美国西部光电展(美国 旧金山) , 并作展板报告 “Study onthe near-field non-linearity (SMILE) in high power diode laser array”.
3. 2018年 10 月, 参加亚洲光电展(中国 北京), 并作口头报告“Quasi-CW performance and reliability of dual laser bars on a micro-channel cooler”
4. 2019年 , 参加 2019年 美国西部光电展(美国旧金山 ), 并作口头报告
“Experimental and theoretical analysis of the effect of packaging induced thermal stress on high-power laser diode arrays”.
以第一作者在国际核心期刊Applied Optics/Optical Engineering/organic electric等杂志和学术会议上发表学术论文13篇,2018、2019、2020连续三年在美国西部光电子会议和亚洲光电子会议做学术报告5次。此外,张宏友同时担任 Optics letters/Optical Engineering/optics and laser technology 等多家国际核心期刊的审稿人。