在半导体技术日益发展的今天,LED凭借其高效、低能耗、寿命长、性能稳定、绿色健康等诸多优点,成为了第四代照明光源,被广泛应用于室内照明、环境景观照明、汽车照明、指示灯、背景光源等领域。但是LED在热学管理方面仍面临诸多瓶颈,通常的功率型LED仅能将30%左右电能转化为光能,除此之外大量的能量将会作为热能耗散,从而引起P-N结温度升高,LED的光电特性产生明显改变,具体表现为发光效率降低、均匀性变差、光谱漂移等。长期工作在过高的结温下会引起器件可靠性降低、寿命减少等诸多问题,因此结温测试一直是LED研究的重点之一。而LED的表面通常被透镜或其他类型的封装材料覆盖,温度探测工具很难直接接触到P-N结或芯片表面,因此结温测试需要采用非接触式的方法。电学参数法是目前应用最广的结温测量方法,但这种方法需要通过改变LED工作状态来实现测量,对处在特定工作中的LED并不适用;光谱法、红外热成像法、热反射成像法通过光学检测实现,无需接触LED即可实现,但测试准确度往往欠佳。因此,开发一种非接触式高精度结温测试方法,并且可以在不中断或改变LED工作状态的情况下实现对结温的有效测量,是十分必要的。本文针对上述需求,提出了基于反射光的结温检测技术,并且在此基础上进行了显微高光谱分析,实现了结温空间分布上的测量,具体完成的工作如下:1.提出了基于反射光相对强度的结温测试方法并进行了相关研究。该方法根据温度与材料表面反射光强的关系实现。利用一个LED作为入射光源对另外一个待测LED进行照射,对待测LED表面反射光的光谱进行采集,得到反射光的相对强度,通过温度敏感系数标定,实现对结温的计算。反射光法中利用了锁相放大器和光电倍增管,大幅度提高了测试的灵敏度。另外,本方法根据半导体的受激发特性,有针对性的对入射光源进行选择,以避免受激吸收而导致的测量不准确的问题。2.对多种颜色的LED芯片在不同工作电流下的结温进行测试实验,验证了该方法准确性。对颜色分别为红、绿、蓝的LED样品进行了结温测试,每种颜色的样品各两个,用反射光法测试了每个样品在6种大小不同的电流下工作时的结温,并与热电偶的测量结果相比较,对方法的准确度进行了验证,并对误差产生的可能原因进行了分析。3.利用显微高光谱技术和反射光法分析测试LED芯片表面结温二维分布。为了对方法改进以实现温度空间分布的测量,进而引入了显微高光谱技术,利用显微镜和高光谱成像仪对LED空间维和光谱维同时进行测试,获取每个像素单元的反射光光谱,基于这些信息实现了对反射光和温度的校准分析,并对LED芯片表面各个位置的结温进行了测试实验。4.基于Matlab可视化开发环境编写了高光谱数据处理软件。由于显微高光谱数据量巨大,处理过程复杂,效率低下,针对LED研究的需要编写了高光谱数据处理分析软件“HyperSpecDataReader”,包含了高光谱数据的读取、裁剪、计算、拟合和绘制等功能,有效降低了数据处理分析的难度。