在正向電壓下，LED 從電源獲取能量。在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，從N曲月前到P區(qū)克服了PN結(jié)的電場(chǎng)，這些電子與P區(qū)的空穴結(jié)合。由于漂移到P區(qū)的自由電子具有高于P區(qū)的價(jià)電子的能量，電子返回低能狀態(tài)，多余的能量以光子的形式釋放出來。光子的波長(zhǎng)與能量差Eg有關(guān)。可以看出，發(fā)光區(qū)域主要在PN結(jié)附近，發(fā)光是電子和空穴結(jié)合釋放能量的結(jié)果。半導(dǎo)體偶極子，電子在進(jìn)入半導(dǎo)體區(qū)域和離開半導(dǎo)體區(qū)域的所有方式中都會(huì)遇到電阻。簡(jiǎn)單來說，半導(dǎo)體二極管的物理結(jié)構(gòu)，原則上就是半導(dǎo)體二極管的物理結(jié)構(gòu)。從源極和負(fù)極發(fā)射的電子等于返回正極的電子數(shù)。常見的偶極子，在電子空穴對(duì)的組合中，是由于微分Eg的因素，發(fā)射光譜不在可見光范圍內(nèi)。

在偶極子的路徑中，由于電阻的存在，電子消耗功率。消耗的功率符合電子學(xué)的基本定律：

P=I2R=I2（RN++RP）+IVTH

在這個(gè)公式中：RN是N區(qū)域的身體阻力;VTH是PN結(jié)的開路電壓;RP是P區(qū)的身體阻力

消耗功率產(chǎn)生的熱量為：

Q=鉑

在這個(gè)公式中，t是偶極子的電功率的時(shí)間。

從本質(zhì)上講，LED仍然是一種半導(dǎo)體二極管。因此，當(dāng)LED向前工作時(shí)，其工作過程符合上述描述。它消耗的電力是：

PLED=ULED&TImes;伊萊德

在公式中：ULED是LED光源兩端的正向電壓;ILED是流過LED的電流。

消耗的電功率轉(zhuǎn)換為熱量釋放：在這個(gè)公式中：t是功率時(shí)間。

Q=PLED&TImes;t

事實(shí)上，電子與P區(qū)空穴結(jié)合時(shí)釋放的能量并不是由外部電源直接提供的，而是因?yàn)镹區(qū)在沒有外部電場(chǎng)的情況下，電子能級(jí)高于P區(qū)。電子的能級(jí)高于Eg。當(dāng)它到達(dá)P區(qū)時(shí)，當(dāng)它與空穴結(jié)合成為P區(qū)的價(jià)電子時(shí)，它會(huì)釋放出如此多的能量。Eg的大小由材料本身決定，與外部電場(chǎng)無關(guān)。外部電源對(duì)電子的影響只是驅(qū)動(dòng)它被定向并克服PN結(jié)。

LED的產(chǎn)熱與光效無關(guān);沒有百分之幾的電力產(chǎn)生光，其余百分之幾的電力產(chǎn)生熱關(guān)系。通過了解大功率LED的發(fā)熱、熱阻和結(jié)溫的概念，推導(dǎo)出理論公式并測(cè)量熱阻，我們可以研究大功率LED的實(shí)際封裝設(shè)計(jì)、評(píng)估和產(chǎn)品應(yīng)用。它是熱管理的關(guān)鍵問題，在現(xiàn)階段LED產(chǎn)品的發(fā)光效率不高，從根本上提高發(fā)光效率，以減少產(chǎn)生的熱量是從根本上解決芯片制造、封裝和LED應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)方面需要發(fā)展的問題。