Os diodos emissores de luz ultravioleta profunda (DUV-LED) podem ser amplamente aplicados em áreas como esterilização, desinfecção, detecção bioquímica, saúde médica e comunicação ultravioleta. Atualmente, a eficiência de conversão eletro-óptica dos DUV-LED comerciais geralmente é inferior a 5%, o que causa forte aquecimento do LED, aumento da temperatura da junção, levando a problemas como deslocamento para o vermelho do comprimento de onda de pico, agravamento da degradação da luz e redução da vida útil. Diante da dificuldade de melhorar a eficiência de conversão eletro-óptica, é necessário melhorar o desempenho térmico dos DUV-LED para reduzir a temperatura de junção durante o funcionamento. A resistência térmica é um parâmetro direto que reflete o desempenho térmico do LED, geralmente influenciado por fatores como área de condução térmica, espessura do material e condutividade térmica do material. Este artigo investiga sistematicamente o impacto do tamanho do chip do DUV-LED, preenchimento da camada de solda, pasta térmica e material do substrato sobre a resistência térmica do LED, realizando ainda um estudo de simulação sobre a espessura da região de fixação e da camada de solda. Os resultados mostram que aumentar o tamanho do chip do LED, preencher a camada de solda, aplicar pasta térmica entre o substrato e o dissipador de calor ou substituir o substrato de alumínio por um de cobre pode reduzir a resistência térmica do LED. Para o DUV-LED comercial de 20 mil×20 mil de 275 nm, a resistência térmica foi reduzida de 22,19 ℃/W para 12,83 ℃/W e, em ambiente de 25 ℃ com potência elétrica de 0,669 W, a elevação da temperatura do chip foi reduzida de 14,69 ℃ para 8,49 ℃. Os resultados da simulação mostram que a temperatura de junção em operação do LED diminui linearmente com a redução da espessura da região de fixação ou da camada de solda; para cada aumento de 1 mm na espessura da região de fixação, a elevação da temperatura do chip aumenta em 44,82 ℃; portanto, a resistência térmica pode ser reduzida afinando adequadamente a espessura da região de fixação.

diodo emissor de luz ultravioleta profunda;desempenho de dissipação térmica;resistência térmica;temperatura de junção