Глубокоуфимые светодиоды (DUV-LED) широко применяются в таких областях, как стерилизация и дезинфекция, биохимический анализ, медицинское здоровье и ультрафиолетовая связь. В настоящее время коммерческие DUV-LED обычно имеют электролюминесцентный коэффициент преобразования менее 5%, что приводит к значительному нагреву светодиода, повышению температуры перехода, а также вызывает смещение максимальной длины волны, усиление деградации света и сокращение срока службы. При затруднениях в повышении эффективности электролюминесцентного преобразования крайне важно улучшить теплоотвод DUV-LED для снижения рабочей температуры перехода. Тепловое сопротивление является прямым параметром, отражающим теплоотвод светодиода, и обычно зависит от площади теплопередачи, толщины материала и теплопроводности. В статье систематически изучено влияние размера чипа DUV-LED, заполнения слоя пайки, теплопроводной пасты и материала подложки на тепловое сопротивление LED, а также проведено моделирование толщины зоны крепления и слоя пайки. Результаты исследования показывают, что увеличение размера чипа LED, заполнение слоя пайки, нанесение теплопроводной пасты между подложкой и радиатором или замена алюминиевой подложки на медную может уменьшить тепловое сопротивление LED. Для коммерческого 20 mil×20 mil 275 нм DUV-LED в исследовании удалось снизить тепловое сопротивление с 22.19 ℃/W до 12.83 ℃/W, при температуре окружающей среды 25 ℃ и электрической мощности 0.669 Вт повышение температуры чипа снизилось с 14.69 ℃ до 8.49 ℃. Результаты моделирования показывают, что рабочая температура перехода LED уменьшается линейно с уменьшением толщины зоны крепления или слоя пайки, при этом каждое увеличение толщины зоны крепления на 1 мм повышает температуру чипа на 44.82 ℃, поэтому снижение теплового сопротивления возможно путем соответствующего уменьшения толщины зоны крепления.

глубокоуфимый светодиод;теплоотвод;тепловое сопротивление;температура перехода