交流发光二极管由于可直接在交流驱动下工作,有望替代目前传统的直流LED,近年来受到了较大的关注。但是随着驱动信号的改变,它的电学、光学、热学特性也相应发生了改变,本文利用有限体积法建立了AC-LED的热学模型,对其热学特性进行了分析以及模拟了器件各模块的材料对散热效果的影响,研究的内容主要包括以下几个方面:　　 1.简略介绍了LED的发展历史和AC-LED的发展背景,说明了研究AC-LED的重要性。　　 2.从半导体材料的发光特性出发分析了交流发光二极管的发光原理,并介绍了它的微晶粒的几种排列组合方式以及应用技术,对几个主要特征参数作了简单的说明,实验测试并分析了结温对器件工作的影响。　　 3.构建了1W白光AC-LED样品的热学模型并验证了模拟仿真的准确性。对AC-LED在交变耗散功率驱动下瞬态特性曲线的分析,发现器件的结温会随着时间按照一定频率周期性上下振荡,其平均结温随着环境温度的增大而线性上升,但振荡幅度却几乎不变。分别改变输入平均功率以及交变信号频率的情况下模拟分析了器件达到稳态时平均结温和上下振荡幅度的变化,结果表明平均结温和振荡幅度随着平均功率的升高而线性增大,随着频率的升高器件的平均结温和温度振荡幅度都呈降低趋势,并且频率比较小时降低幅度大。其热阻随频率的增大而减小,振荡幅度随平均结温的增大而线性上升。最后比对了功率函数和芯片温升曲线,发现芯片温升与驱动功率有着相同的频率。　　 4.对AC-LED的衬底、热沉以及基板的多种材料对结温的影响进行了模拟分析。对不同衬底材料的模拟分析中发现用SiC衬底代替Al2O3衬底比用Si代替Al2O3衬底散热效果更好,但不是很明显。模拟了更多不同衬底材料对散热效果的影响并获得不同热传导系数对结温的影响曲线,曲线表明随着衬底热传导系数的增大,AC-LED的结温迅速减小,当热传导系数超过200W/m·℃以后,结温基本不变。依据相同的方法对内部热沉材料和基板材料进行了模拟分析,不管任何功率下两种模块中使用铝材料和铜材料对AC-LED的散热效果相差很小,但随着热传导系数的增大,结温会迅速减小,但热沉和基板热导率分别高达300W/m和200W/m后其结温基本保持不变,因此在选用各模块材料时,无需盲目追求其高热导率性能,可以依据实际操作方便、性价比选取合适的材料。