نظرًا لنقص الطاقة العالمي والتلوث البيئي، فإن شاشة LED لديها مساحة تطبيق واسعة بسبب خصائصها في توفير الطاقة وحماية البيئة. وفي مجال الإضاءة يتم تطبيقمنتجات مضيئة LEDيجذب انتباه العالم. بشكل عام، يرتبط استقرار وجودة مصابيح LED بتبديد الحرارة لجسم المصباح نفسه. في الوقت الحاضر، غالبًا ما يعتمد تبديد الحرارة لمصابيح LED عالية السطوع في السوق على تبديد الحرارة الطبيعي، والتأثير ليس مثاليًا.مصابيح LEDيتكون مصدر ضوء LED من LED وهيكل تبديد الحرارة والسائق والعدسة. ولذلك، تبديد الحرارة هو أيضا جزء مهم. إذا لم يتمكن LED من التسخين بشكل جيد، فسوف يتأثر أيضًا عمر الخدمة الخاص به.

إدارة الحرارة هي المشكلة الرئيسية في تطبيقسطوع عالية LED

نظرًا لأن تطعيم نيتريدات المجموعة III من النوع p محدود بقابلية ذوبان متقبلات المغنيسيوم وطاقة البدء العالية للثقوب، فمن السهل توليد الحرارة بشكل خاص في منطقة النوع p، ويجب تبديد هذه الحرارة في المشتت الحراري من خلال الهيكل كله. طرق تبديد الحرارة لأجهزة LED هي بشكل أساسي التوصيل الحراري والحمل الحراري؛ تؤدي الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية للمادة الأساسية من الياقوت إلى زيادة المقاومة الحرارية للجهاز، مما يؤدي إلى تأثير تسخين ذاتي خطير، والذي له تأثير مدمر على أداء وموثوقية الجهاز.

تأثير الحرارة على سطوع LED العالي

تتركز الحرارة في الشريحة الصغيرة، وتزداد درجة حرارة الشريحة، مما يؤدي إلى التوزيع غير الموحد للضغط الحراري وانخفاض كفاءة إضاءة الشريحة وكفاءة ليزر الفوسفور؛ عندما تتجاوز درجة الحرارة قيمة معينة، يزداد معدل فشل الجهاز بشكل كبير. تظهر البيانات الإحصائية أن الموثوقية تنخفض بنسبة 10% كل ارتفاع بمقدار 2 درجة مئوية في درجة حرارة المكون. عندما يتم ترتيب مصابيح LED متعددة بشكل كثيف لتكوين نظام إضاءة أبيض، تصبح مشكلة تبديد الحرارة أكثر خطورة. أصبح حل مشكلة إدارة الحرارة شرطًا أساسيًا لتطبيق مصابيح LED عالية السطوع.

العلاقة بين حجم الشريحة وتبديد الحرارة

الطريقة الأكثر مباشرة لتحسين سطوع شاشة عرض LED للطاقة هي زيادة طاقة الإدخال، ومن أجل منع تشبع الطبقة النشطة، يجب زيادة حجم تقاطع pn وفقًا لذلك؛ زيادة الطاقة المدخلة ستؤدي حتمًا إلى زيادة درجة حرارة الوصلة وتقليل الكفاءة الكمومية. يعتمد تحسين قوة الترانزستور الفردي على قدرة الجهاز على تصدير الحرارة من تقاطع pn. في ظل ظروف الحفاظ على مادة الرقاقة الحالية وهيكلها وعملية التعبئة والتغليف والكثافة الحالية على الرقاقة وتبديد الحرارة المكافئ، فإن زيادة حجم الرقاقة وحدها ستؤدي إلى زيادة درجة حرارة الوصلة.