半导体激光器具有体积小、质量轻、能耗小、易调制、可以批量化生产等众多优点，被广泛应用于工业加工、信息通信、医疗、生命科学和军事等领域。
虽然半导体激光器电光转换效率高，但在激光器芯片有源区内存在非辐射复合损耗和自由载流子的吸收，工作时会产生大量的热；同时，各层材料存在着电阻，也会产生焦耳热，这使得很大一部分电能转化为热能，再加上芯片材料的热导率低，热量不能快速传导出去，从而导致有源区温度升高，有源区材料禁带宽度变小，出现激射波长红移、效率降低、功率降低、阈值电流增大等一系列的问题，严重影响激光器的寿命和可靠性。
当前，随着技术不断更新进步，应用市场对激光器的输出功率提出了更高的要求，而输出功率的提高，伴随着的则是更多热量的产生，这对激光器的散热管理提出了更高的要求。
理想的过渡热沉材料应具有高热导率，同时能与激光器芯片的热膨胀系数相匹配。常用的过渡热沉材料有氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、碳化硅陶瓷、钨铜合金、碳化硅晶片、金刚石薄膜片等，其相关热性能参数如表 1 所示。
表 1 各种过渡热沉材料的热性能参数
天然金刚石材料的热导率高达 2000 W/（m·K），但是金刚石的切割、表面平整抛光以及金属化等加工难度较大，若是因为表面粗糙而造成较高的接触电阻，则会产生大量的焦耳热，反而使金刚石热沉的散热优势无法发挥。
顾长志等采用微波等离子体 CVD 制备的金刚石薄膜做过渡热沉，与传统铜热沉相比，半导体激光器的光功率输出提升 25%，热阻减低 45%以上，散热优势明显。
戴玮等采用电子辅助化学气相沉积（EACVD）法制备金刚石薄膜作为半导体激光器过渡热沉，优化了金刚石薄膜的生长工艺，使金刚石薄膜的热导率从 1158.6 W/（m·K）提升至 1812.3 W/（m·K），激光器的斜率效率可提高至 1.3 W/A，芯片的工作温度下降了 4.6 K，热阻下降了 28.4%。
孙芮等采用 CVD金刚石作为过渡热沉封装的半导体激光器热阻与采用氮化铝陶瓷作过渡热沉封装的激光器相比，热阻降低了 40%。
CVD 金刚石片是高功率半导体激光器比较理想的过渡热沉材料，焊料宜选用纳米银焊膏和金锡焊料。化合积电致力于金刚石材料的研发、生产和销售，针对激光器领域应用，推出金刚石热沉片，热导率高达1000-2200W/m.k，技术指标皆达世界领先水平。为了满足客户需求，提供激光切割、金属化、图形化、打孔等定制化服务。为激光器客户提供专业领先的金刚石热管理解决方案。日前，采用金刚石热沉的大功率半导体激光器已经用于光通信，在激光二极管、功率晶体管、电子封装材料等领域也都有应用。
