用于提高频率稳定性的半导体激光器安装座
专利汇可以提供用于提高频率稳定性的半导体激光器安装座专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且半导体 激光器 芯片（302）的第一 接触 表面（310）可形成为具有目标表面粗糙度，该目标表面粗糙度选择为具有基本上小于要施加至第一接触表面（310）的金属阻挡层的阻挡层厚度的最大峰谷高度。具有该阻挡层厚度的金属阻挡层可施加至第一接触表面；以及利用 焊料 组成物（306），通过将 焊接 组成物加热至小于发生金属阻挡层溶解进入焊接组成物的 阈值 温度 ，可以将半导体激光器芯片（302）沿第一接触表面（310）焊接至载体安装座。还公开了有关的系统、方法、制造的制品等等。，下面是用于提高频率稳定性的半导体激光器安装座专利的具体信息内容。
1.一种方法，包括：
将半导体激光器芯片的第一接触表面形成为具有目标表面粗糙度，该目标表面粗糙度
被选择为所具有的最大峰谷高度基本上小于要施加至所述第一接触表面的金属阻挡层的
阻挡层厚度；
将具有所述阻挡层厚度的所述金属阻挡层施加至所述第一接触表面；以及
利用焊料组成物将所述半导体激光器芯片沿所述第一接触表面焊接至载体安装座，焊
接包括通过将所述焊接组成物加热至小于发生所述金属阻挡层溶解进入所述焊接组成物
的阈值温度而熔化所述焊接组成物。
2.根据权利要求1的方法，其中，在焊接之后，金属阻挡层保持连续，以使半导体激光
器芯片的半导体材料和焊料组成物之间没有发生直接接触。
3.根据权利要求1的方法，其中，在焊接工艺之后，金属阻挡层保持基本连续，以使不
存在半导体激光器芯片、焊料组成物以及载体安装座中任一个的成分穿过金属阻挡层扩散
的直接路径。
4.根据权利要求1至3任一项的方法，其中，在焊接工艺之后，焊料组成物的特征在于
具有基本上临时地稳定的电导率和热导率。
5.根据权利要求4的方法，还包括以下至少之一：
提供焊料组成物作为基本上不被氧化的焊料预型和/或基本上不被氧化的沉积层，以
及
在还原气氛和/或非氧化气氛下执行焊接组成物的熔化。
6.根据权利要求1至5任一项的方法，其中阈值温度小于约240℃；约220℃以及约
210℃中的至少一个。
7.根据权利要求1至6任一项的方法，其中焊料组成物选自由以下构成的组：约48%Sn
和约52%In；约3%Ag和约97%In；约58%Sn和约42%In；约5%Ag、约15%Pb和约80%In；约
100%In；约30%Pb和约70%In；约2%Ag、约36%Pb和约62%Sn；约37.5%Pb、约37.5%Sn和
约25%In；约37%Pb和约63%Sn；约40%Pb和约60%In；约30%Pb和约70%Sn；约2.8%Ag、约
77.2%Sn和约20%In；约40%Pb和约60%Sn；约20%Pb和约80%Sn；约45%Pb和约55%Sn；约
15%Pb和约85%Sn；以及约50%Pb和约50%In。
8.根据权利要求1至7任一项的方法，其中金属阻挡层包括以下至少之一：铂（Pt）、钯
（Pd）、镍（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、钛（Ti）、钽（Ta）、锆（Zr）、铈（Ce）、钆（Gd）、铬（Cr）、锰（Mn）、铝（Al）、铍（Be）和钇（Y）。
9.根据权利要求1的方法，其中形成第一接触表面包括在施加金属阻挡层之前抛光第
一接触表面以实现目标表面粗糙度。
10.根据权利要求1至9任一项的方法，其中目标表面粗糙度小于约100 rms和约
40 rms中的至少一个。
11.根据权利要求1至10任一项的方法，还包括将载体安装座的第一热膨胀特性与半
导体激光器芯片的第二热膨胀特性匹配。
12.根据权利要求1至11任一项的方法，还包括：
在施加金属阻挡层之前将金属化层施加至第一接触表面；以及
在施加金属阻挡层之后且焊接之前将焊料预备层施加至第一接触表面。
13.根据权利要求12的方法，其中金属化层包括约600 厚度的钛，阻挡层包括约
1200 厚度的铂且焊料预备层包括约2000至5000 厚度的金。
14.根据权利要求1至13任一项的方法，还包括将第二金属阻挡层施加至载体安装座
的第二接触表面，沿第二接触表面执行半导体激光器芯片的焊接。
15.一种制造的制品，包括：
半导体激光器芯片的第一接触表面，其被形成为具有目标表面粗糙度，该目标表面粗
糙度所具有的最大峰谷高度基本上小于阻挡层厚度；
具有所述阻挡层厚度的金属阻挡层，其被施加至所述第一接触表面；以及
载体安装座，所述半导体激光器芯片被利用焊料组成物沿所述第一接触表面焊接至该
载体安装座，所述半导体激光器芯片通过焊接工艺而被焊接至所述载体安装座，所述焊接
工艺包括通过将所述焊接组成物加热至小于发生所述金属阻挡层溶解进入所述焊接组成
物的阈值温度而熔化所述焊接组成物。
16.根据权利要求15的制品，其中，在焊接工艺之后，金属阻挡层保持基本连续，以使
不存在半导体激光器芯片、焊料组成物以及载体安装座中任一个的成分穿过金属阻挡层扩
散的直接路径。
17.根据权利要求15的制造的制品，其中，在焊接之后，金属阻挡层保持连续，以使半
导体激光器芯片的半导体材料和焊料组成物之间没有发生直接接触。
18.根据权利要求15至17任一项的制造的制品，其中，在焊接工艺之后，焊料组成物的
特征在于具有基本上临时地稳定的电导率和热导率。
19.根据权利要求15至18任一项的制造的制品，其中，在焊接工艺之前，焊料组成物包
括基本上不被氧化的焊料预型和/或基本上不被氧化的沉积层。
20.根据权利要求15至19任一项的制造的制品，其中焊接工艺还包括在还原气氛和/
或非氧化气氛下执行焊接组成物的熔化。
21.根据权利要求15至20任一项的制造的制品，其中阈值温度小于约240℃、约220℃
以及约210℃中的至少一个。
22.根据权利要求15至21任一项的制造的制品，其中焊料组成物选自由以下构成的
组：约48%Sn和约52%In；约3%Ag和约97%In；约58%Sn和约42%In；约5%Ag、约15%Pb和
约80%In；约100%In；约30%Pb和约70%In；约2%Ag、约36%Pb和约62%Sn；约37.5%Pb、约
37.5%Sn和约25%In；约37%Pb和约63%Sn；约40%Pb和约60%In；约30%Pb和约70%Sn；约
2.8%Ag、约77.2%Sn和约20%In；约40%Pb和约60%Sn；约20%Pb和约80%Sn；约45%Pb和约
55%Sn；约15%Pb和约85%Sn；以及约50%Pb和约50%In。
23.根据权利要求15至22任一项的制造的制品，其中金属阻挡层包括以下至少之
一：铂（Pt）、钯（Pd）、镍（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、钛（Ti）、钽（Ta）、锆（Zr）、铈（Ce）、钆（Gd）、铬（Cr）、锰（Mn）、铝（Al）、铍（Be）和钇（Y）。
24.根据权利要求15至23任一项的制造的制品，其中将第一接触表面形成为具有目标
表面粗糙度包括在施加金属阻挡层之前抛光第一接触表面以实现目标表面粗糙度。
25.根据权利要求15至24任一项的制造的制品，其中目标表面粗糙度小于约100
rms和约40 rms中的至少一个。
26.根据权利要求15至25任一项的制造的制品，其中载体安装座的第一热膨胀特性与
半导体激光器芯片的第二热膨胀特性匹配。
27.根据权利要求15至26任一项的制造的制品，还包括：
在施加金属阻挡层之前将金属化层施加至第一接触表面；以及
在施加金属阻挡层之后且焊接工艺之前将焊料预备层施加至第一接触表面。
28.根据权利要求27的制造的制品，其中金属化层包括约600 厚度的钛，金属阻挡
层包括约1200 厚度的铂且焊料预备层包括约2000至5000 厚度的金。
29.根据权利要求15至28任一项的制造的制品，还包括施加至载体安装座的第二接触
表面的第二金属阻挡层，半导体激光器芯片的焊接沿第二接触表面执行。
30.根据权利要求15至29任一项的制造的制品，还包括：
光源，其包括载体安装座和半导体激光器芯片；
检测器，其量化沿路径长度从光源发射的光的接收强度；
路径长度至少穿过一次的样品室和/或自由空间容积；以及
至少一个处理器，其执行的操作包括控制到激光源的驱动电流和接收来自检测器的强
度数据。
用于提高频率稳定性的半导体激光器安装座
请no.61/453,523的优先权，并涉及2011年2月14日提交的题为“Spectrometer with
Validation Cell”的共同未决且共同拥有的美国专利申请no.13/026,921，以及还涉及
2011年2月14日提交的题为“Validation and Correction of Spectrometer Performance
Using a Validation Cell”的共同未决且共同拥有的美国专利申请no.13/027,000。本段
落中指出的各个申请的公开内容在此通过引用而全部并入。
技术领域
背景技术
分析物的示踪气体吸收频率范围上被调谐。理想地，这种分析仪中的激光源在恒定激光注
入电流和操作温度下，在逐行激光扫描的开始和结束频率中不会展现出材料改变。此外，激
光器的频率调谐率的长期稳定性在扫描范围上随激光注入电流改变，且在延长的服务周期
下的过度重复扫描也是可取的。
的示踪气体吸收带线宽在某些情况下可为零点几纳米至微米左右。因此，激光源的输出强
度中的漂移或其他变化可随时间流逝而在示踪气体分析物，特别是具有一种或多种本底化
合物的气体（其吸收波谱会干扰目标分析物的吸收特征）的识别和量化中引入关键性误差。
发明内容
表面的金属阻挡层（例如扩散阻挡层）的阻挡层厚度。随后将金属阻挡层以该阻挡层厚度施
加至第一接触表面。利用焊接组成物将半导体激光器芯片焊接至载体安装座。焊接包括通
过将焊接组成物加热至小于发生金属阻挡层溶解进入焊接组成物的阈值温度而熔化焊接
组成物。
制造的制品还包括施加至第一接触表面的具有该阻挡层厚度的金属阻挡层以及利用焊接
组成物焊接半导体激光器芯片的载体安装座。通过焊接工艺将半导体激光器芯片沿第一接
触表面焊接至载体安装座，焊接工艺包括通过将焊接组成物加热至小于发生金属阻挡层溶
解进入焊接组成物的阈值温度而熔化焊接组成物。
有发生直接的接触，和/或以致半导体激光器芯片、焊接组成物中任一个的成分中没有存
在直接通路，且载体安装座可设置在整个阻挡层上。而且在焊接工艺之后，焊料组成物的特
征可以在于基本上暂时稳定的电传导性和热传导性。金属阻挡层可视情况包括包含以下
至少之一的一个或多个金属阻挡层：铂（Pt）、钯（Pd）、镍（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、钛（Ti）、钽（Ta）、锆（Zr）、铈（Ce）、钆（Gd）、铬（Cr）、锰（Mn）、铝（Al）、铍（Be）和钇（Y）。
上不被氧化的焊料组成物。此外或可替换地，焊接工艺可还包括在非氧化或可替换地还原
气氛下执行焊接组成物的熔化。阈值温度在某些实施方式中可小于约210℃，例如，焊料组
成物包括但不限于以下一种或多种：约48%Sn和约52%In；约3%Ag和约97%In；约58%Sn和
约42%In；约5%Ag、约15%Pb和约80%In；约100%In；约30%Pb和约70%In；约2%Ag、约36%Pb
和约62%Sn；约37.5%Pb、约37.5%Sn和约25%In；约37%Pb和约63%Sn；约40%Pb和约60%In；
约30%Pb和约70%Sn；约2.8%Ag、约77.2%Sn和约20%In；约40%Pb和约60%Sn；约20%Pb和
约80%Sn；约45%Pb和约55%Sn；约15%Pb和约85%Sn；以及约50%Pb和约50%In。
载体安装座的第一热膨胀特性可与半导体激光器芯片的第二热膨胀特性匹配。可在施加金
属阻挡层之前将金属化层施加至第一接触表面，且在施加金属阻挡层之后且焊接工艺之前
将焊料预备层施加至第一接触表面。金属化层视情况可包括约 厚度的钛，阻挡金属
层视情况可包括约 厚度的钯和/或另一金属；且焊料预备层视情况可包括约2000
至 厚度的金。
收强度；路径长度至少穿过一次的样品室以及自由空间容积中的至少之一；以及至少一个
处理器，其执行的操作包括控制到激光源的驱动电流以及从检测器接收强度数据。载体安
装座可包括和/或用作热扩散器、热沉等等。至少一个处理器可视情况使激光源提供具有
波长调制频率的光并可解调从检测器接收的强度数据，以执行谐波光谱分析方法。至少一
个处理器可算术地校正测量光谱以说明穿过路径长度的样本气体中的化合物的吸收。在某
些实例中，算术校正可包括从测量光谱中减去参考光谱，其中在目标分析物的浓度已经降
低的情况下针对样本气体的一个样本收集参考光谱。
也描述为可包括处理器以及连接至处理器的存储器。存储器可包括使处理器执行本文所述
的一个或多个操作的一个或多个程序。
附图说明
具体实施方式
下的光谱分析仪可获得的测量值本质上改变示踪气体浓度测定。采用差示光谱方法的光谱
激光光谱学的一个实例公开在共同拥有的美国专利No.7,704,301中，在此整体并入其公
开内容。其他实验数据已经表明，设计用于低分析物浓度检测和量化（例如，天然气中的硫
化氢（H2S）的百万分之一（ppm）量级）并采用谐波（例如2f）波长调制光谱减除方法的可调
二极管激光器基分析仪会以不可接受的方式偏离其校准状态，这是由恒定注入电流和恒定
温度下（例如通过热电冷却器控制）的小至20微微米（pm）的激光器输出偏移造成的。
的光谱干扰增大而降低。对于在基本上非吸收本底中的目标分析物的较高水平的测量来
说，可容许较大的激光频率偏移，同时保持分析仪校准状态。
据。借助可调二极管激光器光谱仪针对包含约25%乙烷和75%乙烯的参考气体混合物获得
图1的曲线图100中所示的参考曲线102。利用相同的光谱仪在经过某一时间之后针对包
含约25%乙烷和75%乙烯的本底下的1ppm乙炔获得测试曲线104。乙炔在图1的图表100
的波长轴上的约300至400的范围内具有光谱吸收特征。如果不以某种方式调整光谱仪以
补偿测试曲线104中相对于参考曲线102所观测到的漂移，则光谱仪的乙炔测量浓度例如
将为-0.29ppm而不是1ppm的正确值。
和75%乙烯的本底下的1ppm乙炔的测试气体混合物获得的。如图2中所示，测试曲线204
的线形状相对于参考曲线202的线形状失真，这是由随时间影响激光器吸收光谱仪的性能
的漂移或其他因素造成的。如果没有校正测试曲线204以补偿测试曲线204中相对于参考
曲线202而观测到的失真，则光谱仪确定的测试气体混合物中的乙炔的测量浓度例如将为
1.81ppm而不是1ppm的真正浓度。
极管激光器组件的电阻R没有典型地随温度改变而线性变化或恒定，但是废热随电流增加
而近似平方地增加通常表示真实性能。会典型地发生其中激光器的功率输出在过度温度下
降低的热翻转，这是因为典型带隙型直接半导体激光二极管的激光效率随p-n操作温度的
升高而降低。这对于红外激光器，例如基于磷化铟（InP）或锑化镓（GaSb）材料系统的激光
器来说是特别成立的。
中，或者作为金属棒横向于激光器脊设置。决定激光发射波长的各种光栅手段的有效光学
周期通常取决于光栅的金属棒的物理间隔或取决于具有不同折射率以及相应半导体材料
的折射率的脊再生半导体材料区的物理尺寸。换言之，例如通常用于可调二极管激光器光
谱仪的半导体激光二极管的发射波长主要取决于激光器的p-n结和激光器晶体操作温度，
且其次取决于激光器内部的载流子密度。激光器晶体温度可随激光器晶体沿其长光学腔轴
的温度相关热膨胀以及随温度相关折射率而改变光栅周期。
TDLAS装置希望将半导体激光二极管保持在几千摄氏度的恒定操作温度以及控制在几毫微
安培范围内的注入电流。
力。这就希望采用光谱示踪减除（例如差示光谱）的光谱技术，例如共同拥有的美国专利
No.7,704,301；未决美国专利申请No.13/027,000和13/026,091以及12/814,315；和美国
临时申请No.61/405,589中所描述的，通过引用将上述文献的公开内容并入本文。
实际分子示踪气体光谱分析，已经确认几微微米（pm）至零点几pm每天的漂移率。表现为
上述情况的激光器可包括但不限于通过将光栅蚀刻成激光脊而限于单频率操作的激光器
（例如常规电信级激光器）、布拉格光栅（例如垂直腔表面发射激光器或VCSEL）、多层窄带介
质反射镜、横向耦合光栅等等。借助半导体二极管激光器；VCSEL；横向腔表面发射激光器
（HCSEL）；基于包括但不限于磷化铟（InP）、砷化镓（GaAs）、锑化镓（GaSb）、氮化镓（GaN）、磷化铟镓砷（InGaAsP）、磷化铟镓（InGaP）、氮化铟镓（InGaN）、砷化铟镓（InGaAs）、磷化铟镓铝（InGaAlP）、砷化铟铝镓（InAlGaAs）、砷化铟镓（InGaAs）以及其他单和多量子阱结构的
半导体材料的量子串级激光器，已经观察到频率漂移行为。
与后续收集的测试吸收线形状进行对比。可调整分析仪的一个或多个操作参数，以使测试
吸收线形状更类似于参考吸收线形状。
光器偏移和输出线形状的补偿仅能在有限波长偏移下进行，这是由于半导体激光二极管中
的注入电流和频率偏移之间通常存在非线性相关性（例如因为如上所述的热翻转）。随注入
电流改变的频率偏移的非线性会随由温度控制装置（例如热电冷却器或TEC）设定的激光器
操作温度和中间注入电流改变。在较高的控制温度下，热翻转会发生在较低注入电流下，而
在较低控制温度时，翻转会发生在较高注入电流下。因为控制温度和注入电流一起决定激
光发射波长，因此不是用于将激光波长调整至所需目标分析物吸收线的所有控制温度和中
间注入电流的组合都将提供相同的频率扫描和吸收光谱。
化学成分的材料用于将半导体激光器芯片固定至安装装置。当前主题的某些实施方式可提
供或包括位于半导体激光器芯片和安装表面之间的接触表面处或其附近的基本上连续且
完整的金属扩散阻挡层。根据一个或多个实施方式，通过采用降低在导热性、在有源激光器
上的应力和应变以及在注入电流路径的电阻率方面随时间的改变的半导体激光器设计、激
光处理、电连接以及散热零件，可降低甚至最小化单频率激光器的漂移。
安装装置可用作热沉且可提供与半导体激光器芯片302的一个或多个电连接。可提供一个
或多个其他电连接312以将半导体激光器芯片302的p或n结例如通过与载体安装座304
直通的焊料层306而连接至第一极性，且将另一结连接至第二极性。
表面粗糙度选择为最大峰谷高度基本上小于将要施加至第一接触表面的阻挡层的阻挡层
厚度。在404，将金属阻挡层以该阻挡层厚度施加至第一接触表面。在406，将半导体激光
器芯片利用焊料组成物沿第一接触表面焊接至载体安装座。焊接包括通过将焊接组成物加
热至小于发生金属阻挡层溶解进入焊接组成物的阈值温度而熔化焊接组成物。
中在接触表面310的表面粗糙度上且因此具有大于约1um rms的表面粗糙度值。在制备足
够光滑的接触表面310之后，可处理接触表面310以形成一个或多个金属阻挡层。金属阻
挡层可视情况包括包含至少一种以下金属的一个或多个金属阻挡层：铂（Pt）、钯（Pd）、镍
（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、钛（Ti）、钽（Ta）、锆（Zr）、铈（Ce）、钆（Gd）、铬（Cr）、锰（Mn）、铝（Al）、铍（Be）和钇（Y）。
是因为阻挡层和半导体材料之间的非常高的应力会导致较厚的层从半导体激光器芯片302
的半导体材料上分离。金属阻挡层可包括不同材料的多个层。在一个实施方式中，沉积在半
导体接触表面上的第一金属层可以是钛（Ti）。在另一实施方式中，沉积在接触表面310上
的第一非金属阻挡层可以是钛-氮（TiNx），且第二金属阻挡层404可包括铂（Pt）、钯（Pd）、
镍（Ni）中的至少一种或覆盖第一阻挡层的其他金属。
最大温度。与当前主题的一个或多个实施方式一致的焊料组成物的实例可包括但不限
于：48%Sn、52%In；3%Ag、97%In；58%Sn、42%In；5%Ag、15%Pb、80%In；100%In；30%Pb、70%In；
2%Ag、36%Pb、62%Sn；37.5%Pb、37.5%Sn、25%In；37%Pb、63%Sn；40%Pb、60%In；30%Pb、70%Sn；
2.8%Ag、77.2%Sn、20%In；40%Pb、60%Sn；20%Pb、80%Sn；45%Pb、55%Sn；15%Pb、85%Sn；50%Pb、
50%In，等等。
子和光学封装平台以及诸如激光器和晶体管的散热半导体芯片，且可应用于各种不同尺寸
和构造。外部主体502密封接线柱或热沉构件504，热沉构件504可由注入铜钨烧结金属、
铜-金刚石烧结金属或包括科瓦合金42以及合金52铁-镍合金的金属制成。可包括两个
绝缘的电通孔506以提供电接触用于半导体激光器芯片302上的p和n结的连接。半导体
激光器芯片302可安装至载体子座，其在某些实例中可由硅形成。如上所述，半导体激光器
芯片302可通过由于比例约束而未在图5中示出的焊料层306接合至载体安装座304（也
称为载体安装架）。图6示出接线柱或热沉构件504、载体安装座304、半导体激光器芯片
302以及将半导体激光器芯片302接合至载体安装座的焊料306的放大图600。载体安装
座304又可通过第二焊料层602焊接至接线柱或热沉504。
上。垂直轴706显示在电子显微照片的顶部以描绘任选原点坐标（在轴706上标记为“0”）
与50微米远的直线距离（在轴706上标记为“50”）之间的距离。图7中所示的半导体激光
器芯片302没有制备与根据当前主题的各个实施方式一致的如本文所述的光滑的第一接
触表面310。因此，第一接触表面310展现出固有的表面粗糙度，且没有存留连续的阻挡层
以在焊接工艺之后将半导体激光器芯片302的材料与焊料隔离。图8至图14示出一系列
图表800,900,1000,1100,1200,1300和1400，它们分别示出磷、镍、铟、锡、铅、钨和金随沿
图7中的轴706的距离而改变的相对浓度。通过X射线衍射技术确定相对浓度。
中观测到磷的另一较高相对浓度，镍阻挡层702实际上由通过将某些磷混入沉积的镍中的
无电镀工艺沉积的镍的第一层710以及通过在沉积的镍中混入较少或不混入磷的电解工
艺沉积的镍的第二层形成。在焊料（其由锡-铅合金组成且在其初始状态下不包含任何磷）
中和电解的镍的第二层712中都出现磷的非零浓度。这些非零浓度分别由磷从半导体激光
器芯片302的晶体结构以及从镍的无电镀的第一层710的扩散造成。
挡层702而扩散进载体安装座。如图11的图表1100中所示，作为焊料306的主要成分的
锡不会存留在焊料306中，而是也扩散进半导体激光器芯片302的晶体结构。如图12的图
表1200中所示，铅也扩散出焊料层306，但与锡从焊料306扩散出的程度相比较小。如图
13和图14的图表1300和1400所示，来自钨-铜载体安装座304的钨以及来自沉积在第一
接触表面310和第二接触表面702上的焊料预备层的金扩散进焊料且少量扩散进半导体激
光器芯片302。
于最小化来自载体安装座和/或半导体激光器芯片的元素穿过金属阻挡层的扩散，且由此
有助于焊料层306和半导体激光器芯片302的晶体结构的更临时的一致性组成。磷和/或
焊料层306中诸如氧、锑、硅、铁等的其他反应性化合物或元素的存在会增加焊料合金组成
物发生反应的趋势，且由此改变晶体结构中的化学组成、密闭度，且更重要地，改变电气和/
或热导率。这些改变会导致接触焊料层306的半导体激光器芯片302的激光发射特征的变
化。
装置材料与激光器晶体的相互扩散，以及防止焊料的污染。已经发现相互扩散和/或电迁
移导致电阻率的改变，并导致接触的热传导性质的较小范围的改变。即使将驱动电流提供
至半导体激光器芯片的一个电接触的非常小的阻热改变也会导致由半导体激光器芯片产
生的光的频率改变。
导体激光器芯片302之间的一个或多个第一接触表面310处的金属阻挡层以及焊料层306
和载体安装座304之间的第二接触层702的一种或多种技术。在一个实例中，第二接触表
面702处的改进的金属阻挡层可包括例如保持铜钨子座等的边缘清晰度，由金焊料预备层
的沉积之前作为最终层的电解镍层712的最小厚度覆盖的无电镀镍底层710。在另一实例
中，包括但不限于镍、铂、钯以及导电非金属阻挡层中的至少一种的溅射阻挡材料的单层可
用作位于第一接触表面310处的单阻挡层。在将半导体激光器芯片302焊接至载体安装座
304之前的焊料材料的氧化会引入氧和其他潜在的反应性污染物，有利地使用在使用前基
本上不允许被氧化的焊料形式。或者，可在还原气氛下或可替换地在包括但不限于真空，氮
气（N2），纯氢气（H2），合成气体（95％氮气中约5％氢）的非氧化气氛下执行焊接工艺，且氮载气中的甲酸可移除或至少减少金属化半导体接触表面以及载体安装表面上的焊料组成
物中的氧化化合物的存在。
括但不限于铜钨、钨、铜-金刚石、氮化铝、硅、氮化硅、碳化硅、氧化铍、氧化铝（Al2O3）、科瓦合金42、合金52等等。在某些实施方式中可使用与半导体激光器芯片302的热膨胀匹配
的散热器或载体安装座304。在与当前主题的一个实施方式一致的一个实例中，约15%铜
约85%钨的烧结金属散热器、氧化铍散热器、氧化铝散热器、蓝宝石散热器或铜-金刚石散
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热器可提供与锑化镓（GaSb）半导体激光器芯片302匹配的约7ppm℃ 左右的良好热膨胀。
在与当前主题的一个实施方式一致的另一实例中，纯钨散热器、硅，氮化硅散热器、碳化硅
散热器、蓝宝石散热器、铜-金刚石散热器或氮化铝（AlN）散热器可用作载体安装座304，以
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提供与磷化铟（InP）半导体激光器芯片302匹配的约4.5ppm℃ 左右的良好热膨胀。硅、
碳化硅、氮化硅、氮化铝、钨或铜-金刚石散热器还可用作例如用于磷化铟（InP）半导体激
光器芯片302的载体子座304。
图案金属化硅、图案金属化碳化硅、图案金属化氮化硅、图案金属化氧化铍、图案金属化氧
化铝、图案金属化氮化铝、铜-金刚石、具有与一个或多个半导体激光器芯片组成部分匹配
的膨胀匹配子座的一个或多个部分的纯铜、铜焊至铜或铜钨c安装座内的钨子座等等。可
在不限磷化铟晶体、砷化镓晶体、锑化镓晶体、氮化镓晶体等等的情况下形成半导体激光器
芯片302。
仅为与所述主题相关的方面一致的某些实例。虽然上文已经详细说明了一些改变，但是其
他变型或附加形式都是可能的。特别地，除了本文阐明的那些之外，还可提供其他特征和/
或改变。例如，上述实施方式可涉及所公开的特征的各种组合和子组合和/或上述公开的
若干其他特征的组合和子组合。此外，附图中所描述和/或本文所述的逻辑流程未必要求
所示的特定次序或顺序的次序以实现所需结果。其他实施方式可处于以下权利要求的范围
内。
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