金刚石热沉片，，，大功率LED散热的一把好手！！

随着大规模矩阵型的LED灯的使用，，能耗也会变得越来越大，
，，，如果不能及时的处理散热问题
，，，将会导致热量集中在二极管的 PN结，，就会降低LED灯的使用寿命，，严重时甚至会烧毁LED。。而此时一种新型的散热材料的应用迫在眉睫
。。。

大功率LED阵列技术的芯片密度比较大，
，而LED的光电转化效率只有20%，，
，而其他的转化为热能
，，
，特别是在LED芯片的密度不断增加时，，，
，就会增加LED的操作温度，，这样就会减少LED的使用寿命
，，，当LED的操作温度由63℃上升到74℃时，，，如下图1所示。。
。。LED 的平均使用寿命就会降低四分之三，，如果要提高LED的发光效率，，就需要对LED的散热进行处理，，，降低LED的PN结的结温。。

                          图1   LED温度与寿命的关系

从图中可以清晰地看到，，，温度为63℃时的使用寿命及发光效率比74℃时的要有更好的效果
。。
。

如果采用作为散热材料时
，，将大幅提高LED的发光效率和使用寿命。。。众所周知，，宽禁带半导体金刚石的禁带宽、、
、击穿场强高、、热导率大、、
、
、介电常数小、、、、载流子饱和速度高，，综合评价不同材料的LED灯的使用寿命和发光功率表明
，，金刚石不仅优于Si,GaAs等常规半导体
，
，而且比其竞争对手6H-SiC还高出数倍。。由于金刚石具有良好的导热性
，，，
，主要用作固体微波器件及大功率发光器件的散热片
。。
。。

图2   金刚石与GaAs、
、
、6H-SiC、、Si、、以及GaN的性质比较

测试：金刚石薄膜的散热性能通过测量集成在其表面的LED的工作温度来进行衡量：将沉积有金刚石薄膜的Si片表面直接用来封装LED发热单元，
，然后进行测试，，，测试方法为给LED器件施加相同的电耗功率，
，
，然后记录不同时间LED器件表面的温度（A系列有金刚石膜散热层，，，B系列没有）
，，以衡量金刚石膜散热层的散热效果。
。。如果没有散热层，
，，，直接将LED 封装在Si表面，，，，温升比有散热的层速度快很多，
，，测试结果如下：

表2 样品的散热测试结果

显然，，，，在有金刚石膜散热层的A系列在同样长短的时间内温度降低得更快，，说明金刚石膜具备更好的的散热效果。
。。。

在Si衬底表面衬底金刚石散热层足以挺高LED散热能力
；对于没有金刚石薄膜散热层的结构，
，LED的散热是将pn结处产生的热量传递到散热能力较差的介质如封装导热胶及硅基底
，，，水平方向的导热能力比较差
，，热量集中在LED与介质接触的地方，，属于“点散热”，，增加了金刚石薄膜作为散热层之后，，，利用金刚石膜的高热导率，，，可以将LED的点热源的高密度热迅速扩散通过整个金刚石膜中（水平和竖直方向）
，，实现“面散热”，，从而降低了进入Si基底热流密度，
，，大幅度地提高了散热能力
，，，降低了LED的结温温度。。
。

金刚石热沉片是大功率LED散热的绝佳材料，
，
，
，帝都光电专注于高质量金刚石的生产与制备，，，
，采用最先进的 MPCVD 装置，
，，制备大面积高品质金刚石膜，，，具有高厚度均匀性和高生长速率。。核心产品有晶圆级金刚石、
、、金刚石热沉片、、、金刚石基氮化镓外延片和氮化铝薄膜等
，，产品质量达世界领先水准。。。。金刚石热沉片热导率达1000-2000W/m.k，
，将助力大功率LED轻松破解散热难题。。
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