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金刚石热沉片在LED散热系统的应用

时间:2023-11-20浏览次数:972

LED具有优秀的性能,,,,电光转化效率高、、、绿色环保、、、寿命长、、、、具有体积小、、、、亮度高等。。。。虽然 LED的理论发光效率很高,,但其实际发光效率仍然比较低,,,大部分 LED 芯片的最终发光效率只有10%~20%,,,, 这意味着80%~90%的电能转化成了热量,,,,只有少部分转化为光能。。。。传统的被动散热方法会大大降低 LED 的使用寿命。。。所以,,,,影响 LED 使用寿命和光照强度的一个重要因素就是其散热系统的缺陷。。。。

 

金刚石的热导率是铜的 4-5 倍,,并且它的热膨胀系数同具有较高热导率的其他金属材料相比,,,更接近于制作电子器件的 Si 等材料的热膨胀系数,,,,因而是大功率半导体激光器、、 微波器件和集成电路的理想散热衬底材料。。。。同时,,,它本身又是极好的绝缘材料。。。。因此可以将 CVD 金刚石膜用作 LED 的散热系统,,,有效提高 LED 的散热效率。。。。

 

利用金刚石的散热特性,,,,将传统的点散热改为面散热,,进一步证明了 CVD 金刚石膜是理想的 LED 散热材料。。。。CVD 金刚石薄膜可以有效降低 LED 的工作温度;在相同的制备成本下,,, 提高薄膜的厚度比提高薄膜的纯度更有利于提高 LED 的散热效果,因此可以在 Si 衬底表 面沉积金刚石薄膜散热层以提高 LED 的散热能力。。

 

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利用硅作衬底沉积金刚石膜,,,,再将其直接应用于 LED 的封装可以有效的达到 LED 元件的散热效果。。LED 器件的散热分为一次封装散热和二次热沉散热两部分,,一次封装散热主要是通过改善 LED 自身封装材料和结构进行散热,,,二次热沉散热主要是通过设计开发外部的热沉结构对 LED 进行热控制。。。。

 

超高功率LED光源的应用需求逐年增长,,,高热导的金刚石材料对提高LED 的功率密度起到了极为关键的作用,,,有着广阔的应用前景。。。金刚石衬底与目前最先进的碳化硅衬底GaN器件相比,,拥有更高的面功率密度,,,,温度降低了40%~45%。。采用金刚石散热结构的LED光源,,不仅使得LED光源的功率、、、可靠性和寿命有了量级级别的提高,,,,而且与传统大功率LED光源相比具有更小的体积和质量,,,整个光源的生命周期和制作成本也有明显的降低。。。

 

尊龙时凯采用最先进的 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以及采用研磨抛光专用设备,,使金刚石热沉片热导率达1000-2000W/m.k,,,,CVD金刚石生长面表面粗糙度 Ra < 1 nm。。。。核心产品是晶圆级金刚石、、、、金刚石热沉片、、金刚石基氮化镓异质集成、、、金刚石窗口片等。。


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