图中为INGAN与ALINGAP两种LED用的半导体材料，在各尖峰波长（光色）下的外部量子化效率图，虽然最理想下可逼近40％，但若再将光取效率列入考虑，实际上都在15％;25％间，何况两种材料在更高效率的部分都不在人眼感受性的范畴内，范畴之下的仅有20％。可是，现在还有许多应用是需要高亮度，但又需要将高亮度LED密集排列使用的，例如交通号志灯、讯息广告牌的走马灯、用LED组凑成的电视墙等，密集排列的结果便是不易散热，这是应用所造成的散热问题。更有甚者，在液晶电视的背光上，既是使用高亮度LED，也要密集排列，且为了讲究短小轻薄，使背部可用的散热设计空间更加拘限，且若高标要求来看也不应使用散热风扇，因为风扇的吵杂声会影响电视观赏的品味情绪。
散热问题不解决有哪些副作用？
好！倘若不解决散热问题，而让LED的热无法排解，进而使LED的工作温度上升，如此会有什么影响吗？关于此最主要的影响有二：（1）发光亮度减弱、（2）使用寿命衰减。举例而言，当LED的P-N接面温度（JUNCTION TEMPERATURE）为25℃（典型工作温度）时亮度为100，而温度升高至75℃时亮度就减至80，到125℃剩60，到175℃时只剩40。很明显的，接面温度与发光亮度是呈反比线性的关系，温度愈升高，LED亮度就愈转暗。
温度对亮度的影响是线性，但对寿命的影响就呈指数性，同样以接面温度为准，若一直保持在50℃以下使用则LED有近20，000小时的寿命，75℃则只剩10，000小时，100℃剩5，000小时，125℃剩2，000小时，150℃剩1，000小时。温度光从50℃变成2倍的100℃，使用寿命就从20，000小时缩成1/4倍的5，000小时，伤害极大。
裸晶层：光热一体两面的发散源头：P-N接面
关于LED的散热我们同样从最核心处逐层向外讨论，一起头也是在P-N接面部分，解决方案一样是将电能尽可能转化成光能，而少转化成热能，也就是光能提升，热能就降低，以此来降低发热。如果更进一步讨论，电光转换效率即是内部量子化效率（INTERNAL QUANTUM EFFICIENCY；IQE），今日一般而言都已有70％～90％的水平，真正的症结在于外部量子化效率（EXTERNAL QUANTUM EFFICIENCY；EQE）的低落。以LUMILEDS LIGHTING公司的LUXEON系列LED为例，TJ接面温度为25℃，顺向驱动电流为350MA，如此以INGAN而言，随着波长（光色）的不同，其效率约在5％～27％之间，波长愈高效率愈低（草绿色仅5％，蓝色则可至27％），而ALINGAP方面也是随波长而有变化，但却是波长愈高效率愈高，效率大体从8％～40％（淡黄色为低，橘红最高）。
 
LUMILEDS公司LUXEON系列LED的裸晶实行覆晶镶嵌法，因此其蓝宝石基板变成在上端，同时还加入一层银质作为光反射层，进而增加光取出量，此外也在SILICON SUBMOUNT内制出两个基纳二极管（ZENER DIODE），使LED获得稳压效果，使运作表现更稳定。由于增加光取出率（EXTRACTION EFFICIENCY，也称：汲光效率、光取效率）也就等于减少热发散率，等于是一个课题的两面。
裸晶层：基板材料、覆晶式镶嵌
如何在裸晶层面增加散热性，改变材质与几何结构再次成为必要的手段，关于此目前最常用的两种方式是：1.换替基板（SUBSTRATE，也称：底板、衬底，有些地方也称为：CARRIER）的材料。2.经裸晶改采覆晶（FLIP-CHIP，也称：倒晶）方式镶嵌（MOUNT）。先说明基板部分，基板的材料并不是说换就能换，必须能与裸晶材料相匹配才行，现有ALGAINP常用的基板材料为GAAS、SI，INGAN则为SIC、SAPPHIRE（并使用ALN做为缓冲层）。
 
