1、熱量管理是高亮度LED應(yīng)用中的主要問(wèn)題

由于III族氮化物的p型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動(dòng)能，熱量特別容易在p型區(qū)域中產(chǎn)生，這個(gè)熱量必須通過(guò)整個(gè)結(jié)構(gòu)才能在熱沉上消散; LED器件的散熱途徑主要是熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流;Sapphire襯底材料極低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致器件熱阻增加，產(chǎn)生嚴(yán)重的自加熱效應(yīng)，對(duì)器件的性能和可靠性產(chǎn)生毀滅性的影響。

2、熱量對(duì)高亮度LED的影響

熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)，芯片溫度升高，引起熱應(yīng)力的非均勻分佈、芯片發(fā)光效率和螢光粉激射效率下降;當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，器件失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。統(tǒng)計(jì)資料表明，元件溫度每上升2℃，可靠性下降10%。當(dāng)多個(gè)LED密集排列組成白光照明系統(tǒng)時(shí)，熱量的耗散問(wèn)題更嚴(yán)重。解決熱量管理問(wèn)題已成為高亮度LED應(yīng)用的先決條件。

3、芯片尺寸與散熱的關(guān)系

提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地增大p-n結(jié)的尺寸;增大輸入功率必然使結(jié)溫升高，進(jìn)而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結(jié)導(dǎo)出的能力、在保持現(xiàn)有芯片材料、結(jié)構(gòu)、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨(dú)增加芯片的尺寸， 結(jié)區(qū)溫度將不斷上升。