綜合電流注入效率、輻射發光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概隻有30-40%的輸入電能轉化為(wei) 光能，其餘(yu) 60-70%的能量主要以非輻射複合發生的點陣振動的形式轉化熱能。

　　而芯片溫度的升高，則會(hui) 增強非輻射複合，進一步消弱發光效率。因為(wei) ，人們(men) 主觀上認為(wei) 大功率LED沒有熱量，事實上確有。大量的熱，以至於(yu) 在使用過程中發生問題。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(jue) ，使得產(chan) 品可靠性成為(wei) 主要問題。那麽(me) ，LED究竟有沒有熱量產(chan) 生呢?能產(chan) 生多少熱量呢?LED產(chan) 生的熱量究竟有多大?

　　LED在正向電壓下，電子從(cong) 電源獲得能量，在電場的驅動下，克服PN結的電場，由N區躍遷到P區，這些電子與(yu) P區的空穴發生複合。由於(yu) 漂移到P區的自由電子具有高於(yu) P區價(jia) 電子的能量，複合時電子回到低能量態，多餘(yu) 的能量以光子的形式放出。發出光子的波長與(yu) 能量差Eg相關(guan) 。可見，發光區主要在PN結附近，發光是由於(yu) 電子與(yu) 空穴複合釋放能量的結果。一隻半導體(ti) 二極體(ti) ，電子在進入半導體(ti) 區到離開半導體(ti) 區的全部路程中，都會(hui) 遇到電阻。簡單地從(cong) 原理上看，半導體(ti) 二極體(ti) 的物理結構簡單地從(cong) 原理上看，半導體(ti) 二極體(ti) 的物理結構源負極發出的電子和回到正極的電子數是相等的。普通的二極體(ti) ，在發生電子-空穴對的複合是，由於(yu) 能級差Eg的因素，釋放的光子光譜不在可見光範圍內(nei) 。

　　電子在二極體(ti) 內(nei) 部的路途中，都會(hui) 因電阻的存在而消耗功率。所消耗的功率符合電子學的基本定律：
　　P=I2R=I2(RN++RP)+IVTH
　　式中：RN是N區體(ti) 電阻
　　VTH是PN結的開啟電壓
　　RP是P區體(ti) 電阻
　　消耗的功率產(chan) 生的熱量為(wei) ：
　　Q=Pt
　　式中：t為(wei) 二極體(ti) 通電的時間。
　　本質上，LED依然是一隻半導體(ti) 二極體(ti) 。因此，LED在正向工作時，它的工作過程符合上麵的敘述。它所它所消耗的電功率為(wei) ：
　　PLED=ULED×ILED
　　式中：ULED是LED光源兩(liang) 端的正向電壓:
　　ILED是流過LED的電流
　　這些消耗的電功率轉化為(wei) 熱量放出:
　　Q=PLED×t
　　式中：t為(wei) 通電時間

　　實際上，電子在P區與(yu) 空穴複合時釋放的能量，並不是由外電源直接提供的，而是由於(yu) 該電子在N區時，在沒有外電場時，它的能級就比P區的價(jia) 電子能級高出Eg。當它到達P區後，與(yu) 空穴複合而成為(wei) P區的價(jia) 電子時，它就會(hui) 釋放出這麼多的能量。Eg的大小是由材料本身決(jue) 定的，與(yu) 外電場無關(guan) 。外電源對電子的作用隻是推動它做定向移動，並克服PN結的作用。

　　LED的產(chan) 熱量與(yu) 光效無關(guan) ；不存在百分之幾的電功率產(chan) 生光，其餘(yu) 百分之幾的電功率產(chan) 生熱的關(guan) 係。透過對大功率LED熱的產(chan) 生、熱阻、結溫概念的理解和理論公式的推導及熱阻測量，我們(men) 可以研究大功率LED的實際封裝設計、評估和產(chan) 品應用。需要說明的是熱量管理是在LED產(chan) 品的發光效率不高的現階段的關(guan) 鍵問題，從(cong) 根本上提高發光效率以減少熱能的產(chan) 生才是釜底抽薪之舉(ju) ，這需要芯片製造、LED封裝及應用產(chan) 品開發各環節技術的進步。