顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時為紅色的 LED ，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬S色，后為綠色。

半導體發(fā)光二極管和半導體激光器類似，也是一個PN結，也是利用外電源向PN結注入電子來發(fā)光的。半導體發(fā)光二極管記作LED，是由P型半導體形成的P層和N型半導體形成的N層，以及中間的由雙異質結構成的有源層組成。有源層是發(fā)光區(qū)，其厚度為0.1～0.2μm左右。

半導體發(fā)光二極管的結構公差沒有激光器那么嚴格，而且無諧振腔。所以，所發(fā)出的光不是激光，而是熒光。LED是外加正向電壓工作的器件。在正向偏壓作用下，N區(qū)的電子將向正方向擴散，進入有源層，P區(qū)的空穴也將向負方向擴散，進入有源層。進入有源層的電子和空穴由于異質結勢壘的作用，而被封閉在有源層內，就形成了粒子數反轉分布。這些在有源層內粒子數反轉分布的電子，經躍遷與空穴復合時，將產生自發(fā)輻射光。

半導體發(fā)光二極管的結構簡單，體積小，工作電流小，使用方便，成本低，所以在光電系統(tǒng)中的應用極為普遍。在正向偏置下，半導體PN結或與其類似的結構能夠發(fā)出可見光或近紅外光，這種把電能直接轉換為光能的器件稱為發(fā)光二極管，簡稱LED。

電致發(fā)光現象發(fā)現于1923年，當時并沒有引起人們的注意。隨著近代技術的發(fā)展，對發(fā)光器件提出了新的要求，希望發(fā)光管簡單、可靠、壽命長、價格低、小型化。所以自60年代開始電致發(fā)光的研究非?；钴S。

原子、分子和某些半導體材料，能分別吸收和放出一定波長的光或電磁波。根據固體能帶論，半導體中電子的能量狀態(tài)分為價帶和導帶，當電子從一個帶中能態(tài)E1躍遷(轉移)到另一帶中的能態(tài)E2時，就會發(fā)出或吸收一定頻率(υ)的光。υ與能量差(ΔE=E2-E1)成正比，即

LED的結構依應用和材料摻雜情況而異。用于可見光指示和顯示方面的LED,要求結構佳化以獲得率；用于光通信方面的LED,需要有高輻射度以把大功率耦合入纖維，還希望有較大的調制能力。用作指示燈和顯示器的LED的基本結構見圖2。

光通信用 LED的發(fā)射波長在光纖呈現低損耗的窗口區(qū)。0.8～0.9微米的GaAlAs-GaAs發(fā)光管和1.3～1.6微米的InGaAsP-InP發(fā)光管,波長分別落在石英纖維的和第二個透明窗口。為了與纖維耦合,光可以從LED的一面或一邊提取。

在低壓(低于2伏)、小電流（幾十毫安至200毫安）下工作,功耗小、體積小、可直接與固體電路連接使用；穩(wěn)定、可靠、壽命長(105～106小時)；調制方便，通過調制LED的電流來調制光輸出;光輸出響應速度比較快（1～100兆赫）；價格便宜。 　應用　LED可用作指示燈、文字-數字顯示、光耦合器件、光通信系統(tǒng)光源等。 LED光通量的計算 φ=2πì（1-cos?α）