LED发光二极管原理

发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样，发光二极管由半导体芯片组成，这些半导体材料会预先透过注入或搀杂等工艺以产生p、n 架构。与其它二极管一样，发光二极管中电流可以轻易地从p极（阳极）流向n极（负极），而相反方向则不能。两种不同的载流子：电洞和电子在不同的电极电压作用下从电极流向p、n 架构。当电洞和电子相遇而产生复合，电子会跌落到较低的能阶，同时以光子的模式释放出能量。
它所发出的光的波长（决定颜色），是由组成p、n 架构的半导体物料的禁带能量决定。由于硅和锗是间接带隙材料，在这些材料在常温下电子与电洞的复合是非辐射跃迁，此类跃迁没有释出光子，所以硅和锗二极管不能发光。但在极低温的特定温度下则会发光，必须在特殊角度下才可发现，而该发光的亮度不明显。发光二极管所用的材料都是直接带隙型的，这些禁带能量对应着近红外线、可见光、或近紫外线波段的光能量。
发展初期，采用砷化镓(GaAs)的发光二极管只能发出红外线或红光。随着材料科学的进步，各种颜色的发光二极管，现今皆可制造

材料与颜色

铝镓砷化物（ AlGaAs） -红色和红外
铝磷化镓（ AlGaP ） -绿色
磷化铟镓铝（ AlGaInP ） -高亮度橙红色，橙色，黄色和绿色
磷化铟砷化镓（ GaAsP ） -红，橙，红，橙，黄
磷化镓（Gap） -红，黄，绿
氮化镓（ GaN ） -绿色，纯绿色（或绿色） ，蓝
铟镓氮化物（ InGaN ） -近紫外线，蓝色，绿色和蓝色
碳化硅（Sic）为底物-蓝
硅（si）为底物-蓝色（开发中）
蓝宝石（Al2O3）为底物-蓝
硒化锌（ ZnSe） -蓝
钻石（ c ）-紫外线
氮化铝（AIN） ，铝镓氮化物（AlGaN ） -近到远紫外线。

• LED的工作参数和效率