在正向電壓下，LED 從電源獲取能量。在電場的驅動下，從N曲月前到P區克服了PN結的電場，這些電子與P區的空穴結合。由于漂移到P區的自由電子具有高于P區的價電子的能量，電子返回低能狀態，多余的能量以光子的形式釋放出來。光子的波長與能量差Eg有關。可以看出，發光區域主要在PN結附近，發光是電子和空穴結合釋放能量的結果。半導體偶極子，電子在進入半導體區域和離開半導體區域的所有方式中都會遇到電阻。簡單來說，半導體二極管的物理結構，原則上就是半導體二極管的物理結構。從源極和負極發射的電子等于返回正極的電子數。常見的偶極子，在電子空穴對的組合中，是由于微分Eg的因素，發射光譜不在可見光范圍內。

在偶極子的路徑中，由于電阻的存在，電子消耗功率。消耗的功率符合電子學的基本定律：

P=I2R=I2（RN++RP）+IVTH

在這個公式中：RN是N區域的身體阻力;VTH是PN結的開路電壓;RP是P區的身體阻力

消耗功率產生的熱量為：

Q=鉑

在這個公式中，t是偶極子的電功率的時間。

從本質上講，LED仍然是一種半導體二極管。因此，當LED向前工作時，其工作過程符合上述描述。它消耗的電力是：

PLED=ULED&TImes;伊萊德

在公式中：ULED是LED光源兩端的正向電壓;ILED是流過LED的電流。

消耗的電功率轉換為熱量釋放：在這個公式中：t是功率時間。

Q=PLED&TImes;t

事實上，電子與P區空穴結合時釋放的能量并不是由外部電源直接提供的，而是因為N區在沒有外部電場的情況下，電子能級高于P區。電子的能級高于Eg。當它到達P區時，當它與空穴結合成為P區的價電子時，它會釋放出如此多的能量。Eg的大小由材料本身決定，與外部電場無關。外部電源對電子的影響只是驅動它被定向并克服PN結。

LED的產熱與光效無關;沒有百分之幾的電力產生光，其余百分之幾的電力產生熱關系。通過了解大功率LED的發熱、熱阻和結溫的概念，推導出理論公式并測量熱阻，我們可以研究大功率LED的實際封裝設計、評估和產品應用。它是熱管理的關鍵問題，在現階段LED產品的發光效率不高，從根本上提高發光效率，以減少產生的熱量是從根本上解決芯片制造、封裝和LED應用產品技術方面需要發展的問題。