ความก้าวหน้าล่าสุดในการกระจายความร้อน LED ---ครีบร้อน
การนําความร้อนในของแข็งส่วนใหญ่จะรับรู้จากการสั่นสะเทือนของตาข่ายคริสตัลและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนฟรี มีอิเล็กตรอนฟรีจํานวนมากในโลหะและมวลของอิเล็กตรอนมีน้ําหนักเบามากและสามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างรวดเร็วดังนั้นโลหะจึงมีการนําความร้อนขนาดใหญ่
สําหรับการนําความร้อนโลหะการสั่นสะเทือนตาข่ายเป็นรอง สําหรับของแข็งพอลิเมอร์ (ครีบระบายความร้อนกราไฟท์) มีอิเล็กตรอนฟรีไม่กี่ตัว ดังนั้นการสั่นสะเทือนของอะตอมในโพลิเมอร์จึงเป็นกลไกการนําความร้อนหลัก
โพลิเมอร์สูง (ครีบระบายความร้อนกราไฟท์) ถูกครอบงําโดยพันธะโควาเลนต์และไม่มีอิเล็กตรอนฟรี การนําความร้อนส่วนใหญ่ดําเนินการโดย phonons ชนกันโดยโมเลกุล (หรืออะตอม) ดังนั้นระดับของการตกผลึกจึงมีอิทธิพลสําคัญต่อการนําความร้อน เนื่องจากเป็นเรื่องยากสําหรับโพลิเมอร์ในการสร้างผลึกเดี่ยวที่สมบูรณ์การนําความร้อนของผลึกหรือพอลิเมอร์สัณฐานไม่สูง แต่การนําความร้อนก็สูงเช่นกันเมื่อผลึกสูง
สมมติว่าอนุภาคในตาข่ายคริสตัลอยู่ที่อุณหภูมิสูงขึ้นการสั่นสะเทือนทางความร้อนจะแข็งแกร่งขึ้นและแอมพลิจูดเฉลี่ยก็ใหญ่ขึ้นเช่นกันในขณะที่อุณหภูมิของอนุภาคใกล้เคียงลดลงและการสั่นสะเทือนทางความร้อนจะอ่อนแอลง เนื่องจากแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคการสั่นสะเทือนของอนุภาคที่มีการสั่นสะเทือนที่อ่อนแอจะเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของอนุภาคที่มีการสั่นสะเทือนที่แข็งแกร่งและพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนจะเพิ่มขึ้น
ในโพลิเมอร์สูงการนําความร้อนภายในโมเลกุลสูงกว่าการนําความร้อนระหว่างโมเลกุลดังนั้นการเพิ่มขึ้นของน้ําหนักโมเลกุลจึงเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงการนําความร้อน ในวัสดุพอลิเมอร์เชิงจุดการนําความร้อนในทิศทางการวางแนวสูงกว่าการนําความร้อนในทิศทางการวางแนวแนวตั้ง
ที่อุณหภูมิต่ํามากการนําความร้อนของโพลิเมอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 100K การนําความร้อนจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น มันแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง 100 °C การนําความร้อนของโพลิเมอร์แตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ แต่ช่วงการเปลี่ยนแปลงอยู่ภายใน 10%
ด้วยวิธีนี้ความร้อนสามารถถ่ายโอนและถ่ายโอนเพื่อให้ความร้อนในผลึกทั้งหมดถูกถ่ายโอนจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นไปยังอุณหภูมิที่ต่ํากว่าส่งผลให้เกิดการนําความร้อน จะเห็นได้ว่าความร้อนถูกถ่ายโอนโดยการสั่นสะเทือนของตาข่าย มีกลไกการนําไฟฟ้าสองแบบสําหรับการสั่นสะเทือนของตาข่ายหนึ่งคือการนําโฟตอนและกลไกนี้เป็นกลไกหลักที่อุณหภูมิสูง
เนื่องจากการสั่นสะเทือนทางความร้อนของตาข่ายไม่เชิงเส้นจึงมีผลการมีเพศสัมพันธ์ระหว่าง lattices ซึ่งจะทําให้ phonons ชนกันและลดเส้นทางฟรีเฉลี่ยของ phonons การกระเจิงที่เกิดจากการชนของโพนนี้เกิดจากความต้านทานความร้อนในตาข่าย แหล่งหลัก
นี่เป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงสถานะของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลอะตอมและอิเล็กตรอนในสารเช่นการสั่นสะเทือนและการหมุนซึ่งจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ที่สูงขึ้น ในหมู่พวกเขาแสงที่มองเห็นได้และแสงใกล้อินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 0.4 และ 40um มีผลทางความร้อนที่แข็งแกร่งซึ่งเรียกว่ารังสีความร้อนกระบวนการถ่ายเทความร้อนคือการแผ่รังสีความร้อน
อีกประการหนึ่งคือการนําของปริมาณโพนนอนซึ่งโดดเด่นเมื่ออุณหภูมิไม่สูงเกินไป รูปแบบทั่วไปของการนําความร้อนที่เป็นของแข็งที่กําหนดโดยการนําของโฟนคือ ...
ข้อบกพร่องต่าง ๆ สิ่งสกปรกและส่วนต่อประสานเม็ดคริสตัลในตาข่ายคริสตัลจะทําให้เกิดการกระเจิงซึ่งเทียบเท่ากับการลดลงของเส้นทางฟรีเฉลี่ยของ phonons และการลดลงของการนําความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นพลังงานการสั่นสะเทือนของ phonon จะเพิ่มขึ้นความน่าจะเป็นการชนจะเพิ่มขึ้นและเส้นทางฟรีเฉลี่ยจะลดลงซึ่งทําให้การนําความร้อนลดลง
โดยสรุปการใช้ความสําเร็จทางเทคโนโลยีกับอุตสาหกรรมนําประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะเพิ่มขึ้นและค่าใช้จ่ายของหลอดไฟ LED จะลดลงอย่างมากซึ่งเอื้อต่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีโดยรวมของอุตสาหกรรม LED
