大功率LED是一种新型半导体固体光源,具有安全可靠性强、耗电量少、发光效率高、适用性强、稳定性好、响应时间短、颜色可变化、有利于环保等优点。其性能正不断完善,已经进入实用阶段。但是,随着LED功率的增大,LED芯片产生的热量越来越多,LED的散热问题越来越突出。目前的大功率发光二极管的电光转换效率只有约15％-20％,大部分的电能转化为热量,这些热量在LED中积累使得结温不断升高,而使得载流子复合率降低,产生出光功率饱和现象。　　 对于GaN基LED,由于蓝宝石衬底的热导率只有约35 W/mK,芯片产生的热量不能有效传导到热沉,热量在其内部聚集,结温不断升高,引起出光效率下降。目前较多采用垂直结构的LED,将芯片产生的热有效导出,垂直结构使用激光剥离技术(LLO)去除了热传导率低的蓝宝石,而使用Cu(热导率401W/mK)[1-2]或Si(热导率149 W/mK)[3-4]等热导率高的材料,能有效地提高LED在大驱动电流下的发光强度。但是在器件制作过程中蓝宝石衬底剥离后外延层会出现应力而诱发产生裂纹,成品率较低,造成生产成本高[5]。　　 对于正装结构LED,可以减薄蓝宝石衬底从而降低器件的热阻,但是要把蓝宝石衬底减薄到50μm以下并不容易,器件散热能力有待进一步提升。本研究主要设计、制作一种与大功率LED芯片背面直接相连的带有反射镜的曲面形状的铜散热片。　　 使用ANSYS软件对铜散热片的散热性能进行模拟设计,再利用自对准光刻和电镀铜技术制作散热片,将1mm×1mm大小的大功率GaN基LED芯片镶嵌在具有反射镜的杯状铜散热片中。封装好的大功率LED样品在驱动电流为1 A下,光输出功率达到310 mW,约是无杯状铜散热片的传统封装结构LED的1.55倍,电光转换效率由4.21％提高到6.61％,实验证明具有杯状铜散热片的新型散热结构确实能够有效地提取芯片所产生的热。本方法为大功率GaN基LED的热管理提供了一种新的方法。