Những khó khăn kỹ thuật phải đối mặt với chip LED
Những khó khăn kỹ thuật chính mà chip LED, đặc biệt là chip LED công suất cao gặp phải như sau:
Hiệu suất phát quang thấp
Mặc dù hiệu suất phát sáng của đèn LED trắng đóng gói được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác nhau đã đạt hơn 100 lm / w, so với chip LED kích thước nhỏ, hiệu suất phát sáng của đèn LED trắng đóng gói vẫn còn rất thấp. Do kích thước lớn của chip LED, khi ánh sáng truyền vào bên trong thiết bị, ánh sáng truyền đi lâu hơn so với chip kích thước nhỏ, dẫn đến xác suất hấp thụ cao hơn của vật liệu thiết bị với ánh sáng và số lượng ánh sáng lớn bị hạn chế đến thiết bị và không thể phát ra, dẫn đến hiệu quả đầu ra ánh sáng thấp hơn.
Khuếch tán dòng không đồng nhất
Đối với chip LED công suất cao, cần có ổ đĩa lớn (thường là 350 mA). Để đạt được sự khuếch tán dòng điện đồng đều, một cấu trúc điện cực hợp lý phải được thiết kế sao cho dòng điện có thể được phân bố đồng đều ở lớp P. Do kích thước lớn của chip, rất khó để các chip LED công suất cao có thể đạt được sự khuếch tán dòng điện đồng đều ở lớp P, dẫn đến sự tích lũy dòng điện dưới điện cực. Hiệu ứng tắc nghẽn hiện tại. Do hiệu ứng tích lũy hiện tại, tức là, dòng điện chủ yếu tập trung ở khu vực ngay dưới điện cực, sự giãn nở bên tương đối nhỏ và phân bố dòng điện rất không đồng đều, dẫn đến mật độ dòng điện cục bộ quá cao.
Tính không ổn định đặc tính quang điện
Do hiệu suất phát sáng thấp của chip LED công suất cao, một lượng lớn ánh sáng được hấp thụ bởi các thiết bị bên trong. Những ánh sáng hấp thụ này được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt trong các thiết bị bên trong, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ tiếp giáp của chip LED. Việc tăng nhiệt độ tiếp giáp sẽ không chỉ gây ra sự phân rã ánh sáng mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ của chip LED. Đồng thời, sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm cho đỉnh sóng xanh của chip chuyển sang bước sóng dài (tức là dịch chuyển màu đỏ). Nó sẽ gây ra sự không phù hợp giữa bước sóng phát sáng của chip và bước sóng kích thích của phốt pho, và cũng làm giảm kết xuất màu.
Hiệu quả ánh sáng của nghiên cứu công nghiệp hóa thấp hơn nhiều so với nghiên cứu và phát triển trong phòng thí nghiệm.
Hiện tại, các nhà sản xuất chip LD chính trên thế giới đã đạt đến trình độ nghiên cứu và phát triển phòng thí nghiệm cao, nhưng mức độ nghiên cứu công nghiệp hóa vẫn còn thấp. Lý do chính là công nghiệp hóa không chỉ tính đến nhu cầu chi phí, mà còn tính đến sự phức tạp của quá trình sản xuất và năng suất chip.
