Le vie fondamentali dello scambio termico sono conduzione, convezione e irraggiamento. Per dissipare efficacemente il calore, le persone spesso riducono la resistenza termica del percorso del flusso di calore e aumentano il coefficiente di convezione, spesso trascurando la radiazione termica. Le lampade a LED generalmente utilizzano la convezione naturale per la dissipazione del calore. Il dissipatore di calore trasferisce rapidamente il calore generato dal LED alla superficie del dissipatore di calore. A causa del basso coefficiente di convezione, il calore non può essere dissipato in tempo nell'aria circostante, con conseguente aumento della temperatura superficiale e deterioramento dell'ambiente di lavoro del LED. L’aumento dell’emissività può rimuovere efficacemente il calore dalla superficie del dissipatore di calore attraverso la radiazione termica. I dissipatori di calore in alluminio in genere aumentano l'emissività superficiale attraverso l'anodizzazione. Gli stessi materiali ceramici possiedono caratteristiche di elevata emissività, eliminando la necessità di complesse post-lavorazioni.
Meccanismo di radiazione Il meccanismo di radiazione dei materiali ceramici è generato dagli effetti non-risonanti delle vibrazioni casuali di due-fononi e multi-fononi. I materiali ceramici ad alta-emissività come il carburo di silicio, gli ossidi metallici e i boruri presentano vibrazioni polari attivate a infrarossi- estremamente forti. Queste vibrazioni polari possiedono forti effetti anarmonici, che si traducono in coefficienti di assorbimento nelle regioni a doppia-frequenza e super-frequenza tipicamente dell'ordine di 100–100 cm⁻¹. Ciò corrisponde alla bassa riflettività della restante banda di riflessione nella regione di assorbimento di media intensità, favorendo così la formazione di una banda di radiazione forte e relativamente piatta.
Generalmente, le bande di radiazione con elevata efficienza di radiazione termica si estendono dalla forte lunghezza d'onda risonante all'intera regione di due-combinazioni fononiche e di super-frequenza nella gamma delle onde corte, comprese alcune regioni di combinazioni multifononiche. Questa è una caratteristica comune delle bande di radiazione della maggior parte dei materiali ceramici ad alta-emissività. Si può dire che le bande di radiazione forte provengono principalmente dalla radiazione combinata di due-fononi in questa banda di lunghezze d'onda. Con poche eccezioni, le bande di radiazione della ceramica radiativa generale sono concentrate nelle regioni dei due-fononi e dei tre-fononi maggiori di 5 m. Pertanto, per le ceramiche radiative all'infrarosso, la radiazione nella banda di lunghezza d'onda da 1 a 5 m ha origine principalmente da transizioni in banda di portatori di carica liberi o da transizioni dirette di elettroni dai livelli di energia delle impurità alla banda di conduzione, mentre la radiazione nella banda di lunghezza d'onda maggiore di 5 m è principalmente attribuita alla radiazione combinata di due -fononi.
