发光二极管为什么不能做得很大?LED照明用等为啥用那么多二极管?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：综合作业时间：2024/05/04 05:38:41

发光二极管为什么不能做得很大?LED照明用等为啥用那么多二极管?
用一大堆二极管做成一个灯费时费事,发光二极真正发光的地方就那一点晶体,如果把晶体做的大些,例如把晶体做成很大的面不就行了?为什么要做成如图那样麻烦?

发光二极管不做大是因为导热和热应力的物理学问题.
LED发光二极管是半导体芯片制程.一般用6吋或8吋晶圆,在一张大的晶圆上可以做几万个小功率的芯片,或者几千个大功率的芯片.常见市售最大的LED单个晶片是不超过1.2毫米x1.2毫米（3W芯片）.
既然晶圆有那么大,芯片再做大些有问题吗?答案是没问题!那为什么不做更大的芯片呢?
1.LED芯片目前发光效率只有百分之三十或者更低.芯片越大产生热量越大,聚
集的热量不能迅速导出,就会造成超温工作,影响LED使用寿命!一般来说芯
片大到一定程度再增加尺寸工作效率也会降低.
2.LED芯片是半导体,热膨胀系数在5左右,而承载芯片的支架往往要导热系数
较高的铜或铝来担任,铜或铝是金属材质,膨胀系数都在15以上.芯片固晶
后与承载金属结为一体.当工作温度上升时由于金属膨胀较快,有可能将芯
片撑裂或破坏芯片内部细致结构；越大的芯片热应力的问题就越明显.
要用更大的芯片 ,就要用更好的导热载体,导热系数要比铜高,膨胀系数要比铜小.国内已有厂家开发出高导热、低膨胀系数的金刚石-铜复合片,实在是大功率LED业者值得注意的一大喜讯!借着回答楼主的问题,先一步为大家报道.

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