市场上的LED是由Ⅲ-V族元素组成的化合物，如GaAs、GaP、GaAsP等，K100J15C0GH5TH5这些半导体材料在一定条件下具有发光特性。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层PN结，因此具有一般PN结的伏安特性，如正向导通、反向截止、击穿等特性。当P区接高电平时，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

   图1-10中，电子从N区扩散（注入）到P区，而空穴从P区扩散到N区，扩散的结果将在半导体材料的PN结处形成一定高度的电子势垒，阻止电子和空穴进一步扩散，达到平衡状态。当PN结外如一个正向偏置电压，即P型材料接正极、N型材料接负极时，外电场形成的电流从LED阳极流向阴极，PN结势垒降低，N区的电子将更多地注入到P区，P区的空穴更多地注入到N区，打破原来的平衡状态。外电场激励下的这些注入的电子和空穴在PN结相遇发生一

定量的复合而发光。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除发光复合外，还有些电子被非发光中心捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量较小，也形成不了光而以热的形式散失掉。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。复合是在少子扩散区内发光的，仅在靠近PN结几纳米内产生。LED发光是带电粒子在半导体能隙之间跃迁的结果，能隙的大小决定了发光的波长，目前半导体晶体能发出从紫外到红外不同颜色的光，近年来产生的表面和边缘发光技术，能改变波长和功率特性等性能指标。