LED显示屏及其节能环保的特性有着广阔的应用空间。一般来说， LED灯工作是否稳定，品质好与坏，与灯体本身散热能力息息相关。目前高亮度LED灯的散热，常常采用自然散热，效果并不理想。

热量管理是高亮度LED应用中的主要问题

由于III族氮化物的P型掺杂受限于Mg受主的溶解度和空穴的较高启动能，热量特别容易在P型区域中产生，这个热量必须通过整个结构才能在热沉上消散；LED器件的散热途径主要是热传导和热对流；衬底材料极低的热导率导致器件热阻增加，产生严重的自加热效应，对器件的性能和可靠性产生毁灭性的影响。

热量对高亮度LED的影响

由于热量集中在尺寸很小的芯片内，当芯片温度升高，会引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和荧光粉激射效率下降，特别是当温度超过一定值时，器件失效率呈指数规律增加。统计资料表明，元件温度每上升2℃，可靠性会下降10%。当多个LED密集排列组成白光照明系统时，热量的耗散问题更严重。解决热量管理问题已成为高亮度LED应用的先决条件。

芯片尺寸与散热的关系

提高功率LED显示屏亮度最直接的方法是增大输入功率，为了防止有源层的饱和必须相应地增大PN结的尺寸，但增大输入功率必然使结温升高，进而使量子效率降低。单管功率的提高取决于器件将热量从PN结导出的能力、在保持现有芯片材料、结构、封装工艺、芯片上电流密度不变及等同的散热条件下，单独增加芯片的尺寸，结区温度将不断上升。

（省计量院供稿）