芯片烧灼异常

激光器芯片特别是侧发光FP芯片，出光面能量高，COD很严重，COD也叫腔面光学灾变（Catastrophic Optical Damage，COD）。

该现象特指在高功率半导体激光器中，由于腔面处光功率密度过高，导致材料发生不可逆熔化或损伤的失效模式。

但是很多芯片在封装好之后的老化过程中，烧灼经常发生芯片侧边非出光面。比如下图：

发生COD的芯片，其实在出光谐振腔里面会发生材料烧熔的异常，如下激光器电光转换效率通常仅

30%~70%，其余能量转化为热。若出现以下情况：热沉接触不良；散热器设计不足；工作环境温度过高；连续高功率运行无温控；

会导致 结温（Tj）急剧上升 → 带隙变窄 → 电流集中 → 热 runaway（热失控） → 烧毁。

最终烧熔就会形成材料的变性，像一个树状一样。

端面有烧熔的激光器芯片出射的光斑一般会有中断、或者黑点。光功率和严重下降。

至于形成原因可以分析为：烧融是由于芯片内部有缺陷，包括外延形成时的位错及工艺过程引入的机械损伤。或者与热沉等存在热膨胀系数差异，封装器件可能存在局部散热不良、应力聚集的情况，当这些外界因素超过芯片承受阈值时，也形成了芯片内部的缺陷，诱发晶体熔毁缺陷。

引用一位老师的文章分析：

分步骤潜在根源分析（“为什么会发生？”）

芯片设计

腔面附近光场密度设计过高，未留足够安全余量；波导结构存在导致光场局部增强的瑕疵。

材料与工艺

外延材料质量不佳（位错密度高）；腔面镀膜工艺不稳定（膜层附着力差、抗损伤阈值低、存在污染）；腔面解理质量差（粗糙，有微裂纹）。

封装与散热

这是最常见原因之一。烧结/焊接空洞导致热阻增大，腔面热量无法及时导出；热沉散热能力不足。

老化条件

老化功率设置过高（尤其是脉冲老化时的高峰值功率），或电流过冲。

工作环境

芯片暴露在外部环境中，腔面被灰尘、有机物污染，或在有氧条件下缓慢氧化。

烧灼异常是腔面光学灾变的典型表现。它不是一个孤立问题，而是设计、材料、工艺、散热等环节存在短板的综合信号。 解决此问题的关键在于打破“光吸收-温升”的正反馈循环，核心路径是优化腔面处理工艺、提升散热效率、并确保材料和工艺的洁净与高质量。解决激光发射路上的缺陷。

针对这些问题，比如减少腔面的外来污染，有的在纯氮气环境下或者在高真空条件下解离芯片，就会避免腔面的污染和氧化问题。但是设备成本高、生产运行效率低。

另外一方面还是对外延内部的缺陷的把控，减少生长过程中的缺陷。