LED是一種PN結(jié)器件，和一般的整流二極管一樣，也具有二極管單向?qū)щ姷奶匦?，即具有整流特性；但它在外加正偏壓的情況下，還會(huì)發(fā)出某種波長(zhǎng)的光，把電能轉(zhuǎn)換為光能，因而它是一種“電致發(fā)光”器件。在LED中，我們利用的是PN結(jié)的發(fā)光特性，而不是它的整流特性。要弄清楚LED發(fā)光的原理，必須從半導(dǎo)體PN結(jié)的基本結(jié)構(gòu)談起。 大家知道，在高純半導(dǎo)體中一邊摻施主雜質(zhì)，另‘邊摻受豐雜質(zhì)，在邊界面上會(huì)形成一個(gè)PN結(jié)。
在摻施主雜質(zhì)的N型半導(dǎo)體區(qū)一邊有大量的電子，它在濃度梯作用下會(huì)從高濃度的N區(qū)向低濃度的P區(qū)擴(kuò)散，即有電子擴(kuò)散到P型半導(dǎo)體區(qū)一邊，就好像一滴墨水滴在一杯清水里，墨汁會(huì)向四周擴(kuò)散一樣：與此同時(shí)，在摻受主雜質(zhì)的P型半導(dǎo)體區(qū)一邊有人量的空穴，它在濃度梯度作用下也會(huì)擴(kuò)散到N型半導(dǎo)體區(qū)一邊，這種相瓦擴(kuò)散導(dǎo)致在PN結(jié)附近的P區(qū)和N區(qū)只留下了帶負(fù)、止電荷的不能移動(dòng)的雜質(zhì)離子，結(jié)果就會(huì)形成一個(gè)高度為eAV的勢(shì)壘，阻止電子、空穴的進(jìn)一步擴(kuò)散，達(dá)到平衡狀態(tài)。在PN結(jié)附近只有空間電荷的薄層稱(chēng)為空間電荷層或稱(chēng)為空乏層（表示沒(méi)有可移動(dòng)的載流子），它所建立的勢(shì)壘將阻止載流子的進(jìn)一步擴(kuò)散，最終使流過(guò)PN結(jié)的電流為零。
