[轉(zhuǎn)載]LED產(chǎn)生熱量的原因 [復(fù)制鏈接]

與傳統(tǒng)光源一樣，半導(dǎo)體發(fā)光二極體（LED）在工作期間也會產(chǎn)生熱量，其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光，在P-N結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過芯片（chip）本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界（空氣）。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有30-40％的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其餘60-70％的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動的形式轉(zhuǎn)化熱能。 V8z`qEPM  
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     而芯片溫度的升高，則會增強(qiáng)非輻射復(fù)合，進(jìn)一步消弱發(fā)光效率。因為，人們主觀上認(rèn)為大功率 LED  沒有熱量，事實上確有。大量的熱，以至于在使用過程中發(fā)生問題。加上很多初次使用大功率LED 的人，對熱問題又不懂如何有效地解決，使得產(chǎn)品可靠性成為主要問題。那麼，LED 究竟有沒有熱量產(chǎn)生呢？能產(chǎn)生多少熱量呢？ LED 產(chǎn)生的熱量究竟有多大？ >LF&EM]  
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     LED 在正向電壓下，電子從電源獲得能量，在電場的驅(qū)動下，克服PN 結(jié)的電場，由N 區(qū)躍遷到P 區(qū)，這些電子與P 區(qū)的空穴發(fā)生復(fù)合。由于漂移到P 區(qū)的自由電子具有高于P 區(qū)價電子的能量，復(fù)合時電子回到低能量態(tài)，多餘的能量以光子的形式放出。發(fā)出光子的波長與能量差 Eg 相關(guān)�？梢�，發(fā)光區(qū)主要在PN 結(jié)附近，發(fā)光是由于電子與空穴復(fù)合釋放能量的結(jié)果。一隻半導(dǎo)體二極體，電子在進(jìn)入半導(dǎo)體區(qū)到離開半導(dǎo)體區(qū)的全部路程中，都會遇到電阻。簡單地從原理上看，半導(dǎo)體二極體的物理結(jié)構(gòu)簡單地從原理上看，半導(dǎo)體二極體的物理結(jié)構(gòu)源負(fù)極發(fā)出的電子和回到正極的電子數(shù)是相等的。普通的二極體，在發(fā)生電子－空穴對的復(fù)合是，由于能級差Eg的因素，釋放的光子光譜不在可見光范圍內(nèi)。 p11G#.0  
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電子在二極體內(nèi)部的路途中，都會因電阻的存在而消耗功率。所消耗的功率符合電子學(xué)的基本定律： qU[O1bN  
P ＝I2 R ＝I2（RN ＋＋RP ）＋I(xiàn)VTH c~dM`2J,  
式中：RN 是N 區(qū)體電阻 '?Iif#Z1  
VTH 是PN 結(jié)的開啟電壓 C
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