這種電子元件早在1962年出現，早期只能發出低光度的紅光，之後發展出其他單色光的版本，時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當的光度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等；隨著技術的不斷進步，发光二极管已被廣泛地應用於顯示器和照明。

  发光二极管與普通二極管壹樣是由壹個PN結組成，也具有單向導電性。當給发光二极管加上正向電壓後，從P區註入到N區的空穴和由N區註入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。发光二极管的反向擊穿電壓大於5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯限流電阻以控制通過二極管的電流。

  发光二极管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有壹個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，註入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以註入，故不發光。當它處於正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。

  1、发光二极管結構LED（Light Emitting Diode）燈最重要的壹個發光結構就是燈內如綠豆大小般的燈珠。雖然它的體積很小，但它卻內有乾坤。

  將发光二极管結構放大之後，會發現有顆形如芝麻大小的晶片。

                                                                             发光二极管微細結構圖

  這個晶片結構極其復雜，壹共分為好幾層：最上層叫做P型半導體層、中間層為發光層、最下層叫做N型半導體層。

  那麽，发光二极管的光是怎麽發出的？

  2、发光二极管發光原理

  從物理學角度來理解：當電流通過晶片時，N型半導體內的電子與P型半導體內的空穴在發光層劇烈地碰撞復合產生光子，以光子的形式發出能量（即大家看見的光）。

                                                                          发光二极管

  发光二极管的體積極小並且很脆弱，不方便於直接使用。於是設計者就為它添加了壹個保護外殼並將它封存在內，這樣就構成了易於使用的发光二极管。

  將許多发光二极管拼連在壹起後，就可以構成各種各樣的樣式發光LED燈具。

                                                                 燈杯型的发光二极管燈

  3、不同顏色的LED燈不同材料的半導體會產生不同顏色的光色，如紅光、綠光、藍光等等。但是，到目前為止還沒有任何壹種半導體材料能發出白色的光。

  可我們平時使用的白色发光二极管又是怎麽產生的呢？

  4、白光LED燈的產生這裏就需要提到壹位諾貝爾獎獲得者——中村修二博士。他發明出了藍光发光二极管，由此也為白光发光二极管奠定了壹定的基礎。基於這項重大的貢獻在2014年授予他諾貝爾物理學獎。

                                                                  中村修二（Shuji Nakamur）

  至於藍光发光二极管是如何轉變為白光发光二极管，最大的原因在於晶片中多了壹層熒光粉。

  這幅圖中不僅出現了上文所述的N型半導體層、P型半導體層、放光層，還多了壹層“熒光粉塗層”。

  基本的發光原理並沒有太大的變化：在兩層半導體之間，電子和與空穴碰撞復合並於發光層產生了藍色的光子。

  所產生的藍光有壹部分會直接穿過熒光塗層直接發射出去;剩下的壹部分會打在熒光塗層上並與之作用產生黃色光子。藍色光子與黃色光子共同作用（混合）就產生了白光。

  上圖是壹個发光二极管的光譜曲線：可以看到藍光峰值位於波長450納米處，而之後稍微低矮壹點的峰值是由熒光粉吸收藍光後所產生的黃光的峰值。

如果藍光的占比多壹點，則產生高色溫的白光;相反，如果黃光占比多壹點，則產生色溫較低的白光。

  5、各類生活中的成品LED燈：