发光二极管（light emitting diode、LED），是根据半导体材料电致发光原理制作的发光器件，具有电光转换效率高、寿命长、体积小、绿色环保等优点，在人们的生活中得到越来越广泛的应用。深刻了解LED的各项特性参数，以及各项特性参数的影响因素，有利于人们合理的使用LED。本文详细阐述了LED的发光原理，光电参数和白光LED的各项光谱参数，并通过对多种不同种类LED光电参数的实验研究，揭示温度、封装方式、电流等因素对LED发光特性的影响。论文的主要内容概括如下：　　 （1）详细分析了温度对白光LED发光效率的影响，理论研究和实验结果表明温度主要通过以下三个方面影响白光LED的发光效率：1）降低LED芯片的辐射复合效率；2）降低荧光粉的转换效率；3）导致芯片的峰值波长向长波方向偏移，使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配。　　 （2）对比研究了1W、3W蓝光LED的电功率-电光转换曲线，在小电流阶段，芯片内产生的复合，以缺陷能级和一些深能级杂质引起的非辐射复合为主。当电流逐步增加时，由扩散电流产生的辐射复合增加，芯片的电光转换效率逐步增加。当达到电光转换效率最大值后，曲线呈单调下降的趋势，在下降的初期是因为电流的注入效率下降，随着电功率的进一步增加，温度的影响逐渐显现。1W蓝光LED和归一化后3W蓝光LED的电功率-电光转换效率曲线的对比结果显示3W蓝光LED芯片的排布有利于出光。　　 （3）从两个方面着手研究白光LED发光效率的影响因素，LED电光转换效率和不同色温白光对应的光效势能。白光LED的电光转换效率变化特性很大程度上取决于蓝光芯片。掺加荧光粉可以增加了白光LED的出光效率，也使器件受到温度的影响更大。1W、3W白光LED光功率-色温曲线显示：由于荧光粉层激发程度的不同，随着光功率的增加，初期色温变化剧烈，到某一特定点后，色温变化逐渐变得平缓。不同色温白光对应不同的光视效能值。详细分析了3种不同电流条件下这两种因素对1W、3W白光LED发光效率的影响，结果显示：在有限大热沉的散热条件下，输入功率越高，1W白光LED和3W白光LED的发光效率相差越多，发光效率的主要影响因素也由光视效能逐渐转变为受温度影响的白光LED的电光转换效率。　　 （4）设计了一种采用金属支架直接导热的大功率红外发光二极管封装结构。该封装结构通过增加芯片底部金属基座的厚度和尺寸，有效提高了散热效果，降低了封装热阻。实验测量显示，大功率红外发光二极管峰值波长在850nm附近，发光束角10度，典型输入功率为0.5W，最大输入功率可以达到2W以上，最大电光转换效率为37.82％，最大辐射功率达到415.25mW。