發光二極體是由ⅲ-ⅳ族化合物，如gaas（砷化鎵）、gap（磷化鎵）、gaasp（磷砷化鎵）等半導體製成的，其核心是pn結。因此它具有一般p-n結的i-n特性，即正嚮導通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發光特性。在正向電壓下，電子由n區注入p區，空穴由p區注入n區。進入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）復合而發光，如圖1所示。
假設發光是在p區中發生的，那麼注入的電子與價帶空穴直接復合而發光，或者先被發光中心捕獲後，再與空穴復合發光。除了這種發光復合外，還有些電子被非發光中心（這個中心介於導帶、介帶中間附近）捕獲，而後再與空穴復合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發光的復合量相對於非發光復合量的比例越大，光量子效率越高。由於復合是在少子擴散區內發光的，所以光僅在靠近pn結面數μm以內產生。
理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發光區域的半導體材料禁帶寬度ｅg有關，即λ≈1240/eg（mm）式中eg的單位為電子伏特（ev）。若能產生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導體材料的eg應在3.26～1.63ev之間。比紅光波長長的光為紅外光。現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極體，但其中藍光二極體成本、**很高，使用不普遍。
極限引數的意義
（1）允許功耗pm:允許加於led兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，led發熱、損壞。
（2）最大正向直流電流ifm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。
（3）最大反向電壓vrm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，發光二極體可能被擊穿損壞。
（4）工作環境topm:發光二極體可正常工作的環境溫度範圍。低於或高於此溫度範圍，發光二極體將不能正常工作，效率大大降低。
電引數的意義
(1)正向工作電流if：它是指發光二極體正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇if在0.6·ifm以下。
(2)正向工作電壓vf：參數列中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在if=20ma時測得的。發光二極體正向工作電壓vf在1.4～3v。在外界溫度公升高時，vf將下降。
(3)v-i特性：發光二極體的電壓與電流的關係
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