適用性：很小，每個單元 LED 小片是 3-5mm 的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。 響應時間：其白熾燈的響應時間為毫秒級， LED 燈的響應時間為納秒級。 對環(huán)境污染：無有害金屬汞。

發(fā)光角度 用途不同的LED其發(fā)光角度不一樣。特殊的發(fā)光角度，價格較高。 抗靜電能力 抗靜電能力強的LED燈珠，壽命長，因而價格高。通?？轨o電大于700V的LED燈珠才能用于LED燈飾。 漏電電流 LED燈珠是單向導電的發(fā)光體，如果有反向電流，則稱為漏電，漏電電流大的LED燈珠，壽命短，價格低。

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。

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。

此式稱為玻爾條件。式中h=6.626×10-34J·s。當發(fā)光二極管工作時，在正偏下，通常半導體的空導帶被通過結向其中注入的電子所占據，這些電子與價帶上的空穴復合，放射出光子，這就產生了光。發(fā)射的光子能量近似為特定半導體的導帶與價帶之間的帶隙能量。這種自然發(fā)射過程叫作自發(fā)輻射復合（圖1）。顯然，輻射躍遷是復合發(fā)光的基礎。注入電子的復合也可能是不發(fā)光的，即非輻射復合。在非輻射復合的情況下，導帶電子失去的能量可以變成多個聲子，使晶體發(fā)熱，這種過程稱為多聲子躍遷；也可以和價帶空穴復合，把能量交給導帶中的另一個電子，使其處于高能態(tài)，再通過熱平衡過程把多余的能量交給晶格，這種過程稱為俄歇復合。隨著電子濃度的提高，這種過程將變得更加重要。帶間躍遷時，輻射復合和非輻射復合的兩種過程相互競爭。有的發(fā)光材料表現為輻射復合占優(yōu)勢。

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。

①提高內量子效率,要求盡量減少晶體缺陷和有害雜質；②提高外量子效率，結構要便于光收集、提取和發(fā)射；③可以用攜載信息的輸出電流直接對光輸出進行高速率的調制；④結構要有利于散熱，減少因結溫上升引起光功率下降；⑤要有高的輻射度，因此應用直接帶隙半導體和能夠在高電流密度下驅動的結構。

用作指示燈的LED有兩種結構:徑向引線結構和軸向引線結構。前者尺寸小、價格低，適宜安裝在印刷電路板上；后者既可安裝在儀器面板上，又可直接安裝在印制線路板上。專為印制線路板設計的小的LED指示燈，可與晶體管和集成電路兼容，用來指示電路狀態(tài)和故障。LED可作為電視頻道調諧指示器,還可用于高保真度收音機和錄音機以及汽車、飛機和機電工業(yè)。大多數指示燈是單管芯，新發(fā)展的還有雙色燈和多色燈。