发光二极管(LED)，一种独特的半导体器件，其构造原理与普通二极管类似，由半导体芯片组成，通过注入或掺杂技术形成pn结结构。其工作原理基于电流从p型半导体（阳极）向n型半导体（阴极）流动的特性，反之则不能。在pn结处，空穴和电子相遇复合，电子下降到较低能级时，会以光子形式释放能量，从而产生光辐射。

发光二极管所发出的光的颜色和波长，由组成pn结的半导体材料的禁带能量决定。硅和锗这类间接禁带材料，电子与空穴复合时非辐射跃迁，不能直接发光。而LED所用的材料如砷化镓(GaAs)、铝磷化稼(AlGaP)、铝镓铟磷(AlGaInP)等，由于是直接禁带材料，能对应近红外线、可见光或近紫外线波段的光能量。

早期的LED主要使用砷化镓，只能发出红外或红光。随着材料科学的进步，科学家们已经成功研发出能够发出各种颜色的LED，如绿色的铝磷化稼(AlGaP)、高亮度的橘红色到黄色的AlGaInP、红色的磷砷化稼(GaAsP)等。氮化镓(GaN)则可用于绿色和翠绿色，而近紫外线到蓝绿色的LED则使用了铟氮化稼(InGaN)。衬底材料如碳化硅(SiC)和硅(Si)等也正在研发中，用于蓝色LED。此外，蓝宝石(Al2O3)和锌硒(ZnSe)也可用于蓝色，而钻石(C)则适用于紫外线区域，而氮化铝(AlN)和铝镓氮化(AlGaN)则能覆盖更广泛的紫外线波长范围。

扩展资料

发光二极管(LightEmittingDiode,LED)，是一种半导体组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光LED的出现，也被用作照明。