用最简单的术语来说，发光二极管（LED）是一种半导体器件，当有电流通过时会发光。当载有电流的粒子（称为电子和空穴）在半导体材料内结合在一起时，就会产生光。

 

由于在固态半导体材料内产生光，因此将LED描述为固态器件。固态照明这一术语也包括有机LED（OLED），使这种照明技术与其他使用加热灯丝（白炽灯和钨卤素灯）或气体放电（荧光灯）的光源区别开来。

 

不同的颜色

在LED的半导体材料内部，电子和空穴包含在能带内。带的间隔（即带隙）决定了LED发出的光子（光粒子）的能量。

 

光子能量决定了发射光的波长，因此决定了它的颜色。具有不同带隙的不同半导体材料会产生不同颜色的光。精确的波长（颜色）可以通过更改发光或有源区域的组成来调整。

 

LED由化合物半导体材料组成，化合物半导体材料由元素周期表中第III组和第V组的元素组成（这些元素称为III-V材料）。通常用于制造LED的III-V材料的示例是砷化镓（GaAs）和磷化镓（GaP）。

 

直到90年代中期，LED的颜色范围有限，特别是不存在商业用的蓝色和白色LED。基于氮化镓（GaN）材料系统的LED的开发完成了调色板，并打开了许多新的应用程序。

 

主要的LED材料

用于制造LED的主要半导体材料是：

 

氮化铟镓（InGaN）：蓝色，绿色和紫外线高亮度LED

磷化铝镓铟（AlGaInP）：黄色，橙色和红色高亮度LED

砷化铝镓（AlGaAs）：红色和红外LED

磷化镓（GaP）：黄色和绿色LED