LED的原理
来源：先进开发光电
LED(Light Emitting Diode;發光二極體)是一種運用半導體材料製作的裝置。提到半導體，大家恐怕都會想到IC等等邏輯運算裝置，但LED主要的功能卻是發光。以下就讓我們探討一下半導體為何會發光，以及LED運作的原理。
純粹的半導體電阻很高，電流不容易通過。但是在添加了雜質之後，由於載子(carrier)的移動，讓電流能夠通過。在P型半導體中，主要靠的是電洞(晶體中缺少電子的空位，可以視同帶正電的粒子)的移動，在N型半導體中，主要靠的則是電子的移動來傳導電流。至於屬於P型或N型，則是由摻雜的不純物成分來決定。讓載子移動的方法，包括加上電壓形成的漂移電流，以及載子往低密度處移動形成的擴散電流。如果移動的過程中電子碰上電洞，就會互相結合而消失，同時放出光子。
半導體裝置的基礎，在於P型與N型半導體的接合。在剛接合的過程中，會引起上述的載子擴散現象，PN兩側的載子互相結合消失，使得接合附近不存在載子，這個區域稱作空乏層(depletion layer)。此時雙方產生了障壁電位差。如果將P型半導體接上電源正極，N型半導體接上負極，這時叫做加上了「順向偏壓」，會使得空乏區寬度與障壁電位差減少，進而產生電流。在這個過程中，電子與電洞不斷結合，將多餘的能量以光的形式放出。
發出的光色基本上是決定於能隙，能隙決定了發光的能量與波長，而波長就代表了顏色。能隙則是由所使用的材料來決定，在這裡提供下表給大家參考：
颜色:蓝; 材料:InGaN ZnCdSe; 峰值波长:459-489
颜色:绿; 材料:ZnTeSe GaP; 峰值波长:512-555
颜色:黄; 材料:AlGaInP InGaN; 峰值波长:570-590
颜色:红; 材料:AlGaAs GaP: Zn, O; 峰值波长:660-700
颜色:红外; 材料:GaAs: Si InGaAsP; 峰值波长:980-1300
