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发光二极管(LED)以其寿命长、发光效率高、节能、响应速度快等特性著称，作为二十一世纪新一代照明固体光源已经受到科技界和产业界的重视，大量用于普通照明、LCD背光源、LED显示屏和信号显示等领域。随着大功率LED器件及高密度化、高速电子器件的发展，器件结温不断升高，散热问题逐渐成为一个阻碍着LED大功率器件应用发展的亟待解决的问题。 随着商业应用领域对LED驱动电流的不断提高，造成LED器件的结温也不断升高。芯片结温的变化不仅会影响其出光效率、光衰、颜色、波长，还会改变其正向电压等光电色度和电气参数等，最终影响器件的寿命和可靠性。因此开发高效率、低成本且可靠性高的散热材料和设计新型封装结构已成为大功率LED器件研发领域的一个重要研究方向。散热问题可算影响LED发光效率的一个外因。人们正在试图寻找一种散热性能高其成本较低的材料来缓解散热的问题。在自然界中金刚石的热导率最高，高达2000 W/mK，同时铜作为也是一种高热导率397 W/mK，其成本不算高。把金刚石膜与铜结合形成金刚石膜/铜基板可以有效利用两种材料的优点，使得这种新型基板可以广泛应用于LED及其他电子器件的散热中。 通过大量的实验分析，化学气相沉积金刚石薄膜的过程一般可分为两个阶段:a.形核:依据形核过程中采用的不同工艺，金刚石形核可分为异质形核和同质形核两种形式。b.生长:金刚石在形核阶段完成之后就会进入生长阶段，就是实质上的同质外延生长的过程，在此过程中，气相中的原子氢刻蚀石墨并促使碳原子的SP2键向SP3键转化。因此阶段的不同发展出了多种化学气相沉积金刚石薄膜的方法。用MWPCVD方法在钼衬底上外延生长金刚石膜是众多可以获得较高质量的金刚石膜并且拥有较高生产速率的方法之一。 本论文研究大功率LED散热问题的解决办法，通过MWPCD方法在钼衬底上外延生长金刚石膜，并且改变混合反应气体中CH4浓度和加入N2等实验条件研究生长高热导率金刚石膜，并与铜基板结合为大功率LED设计封装模型，有效提高了器件的散热能力。具体取得了下列一些研究结果: 1、在低温低CH4浓度下，利用MWPCD方法可以生长得到高质量金刚石膜，同时金刚石生长得到的晶体显露面主要为(111)面，随着混合生长气体中CH4浓度的提高，晶体逐渐偏(220)晶向生长。沉积膜的金刚石相特征峰强度随CH4浓度增加，先提高后下降，在CH45.0 sccm条件下金刚石纯度最高。 2、在反应混合气体中加入N2后金刚石膜的生长速率大幅提高，并且N2有利于促进(100)面的生长，但是N2气在促进生长速率的同时易在膜表面形成大的晶粒降低膜质量。 3、以单晶硅为衬底在实验后期由于膜厚度增加会发生衬底翘曲和金刚石膜与衬底剥离困难的问题，以钼台为衬底既可以快速生长高质量金刚石膜，又不会出现以上问题。 4、采用金刚膜/铜基板设计封装结构进行大功率LED封装可以大幅提高大功率LED的散热效果。