发光二级管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结.

当一个正向偏压施加于PN结两端时,对于PN结系统,注入到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合,饱和后,多余的能量则以光的形式向外辐射,从而把电能直接转换为光能.PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.

这种利用注入式电致发光原理制作的二级管叫发光二级管,通称LED.因此,LED基本的工作机理是一个发光转换的过程,当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,通常,禁带宽度越大,辐射出的能量越大,对应的光子具有较短的波长,反之具有较长的波长.因此,由于半导体晶体禁带宽度的不同,就发出从紫外线到红外线不同颜色不同强度的光线.