LED (Light Emiting Diode) ، یک دستگاه نیمه هادی حالت جامد است که انرژی الکتریکی را به نور مرئی تبدیل می کند ، برق را مستقیماً به نور تبدیل می کند. قلب LED یک ویفر نیمه هادی است که یک انتهای آن به یک نگهدارنده متصل است ، یک انتهای آن قطب منفی و دیگری انتهای آن به قطب مثبت منبع تغذیه متصل است ، به طوری که کل ویفر توسط اپوکسی محصور می شود. ویفر نیمه هادی از دو بخش تشکیل شده است ، یک قسمت یک نیمه هادی از نوع P است که در آن سوراخ حاکم است و انتهای دیگر یک نیمه هادی از نوع N است که در اینجا عمدتا الکترون ها وجود دارد. اما وقتی این دو نیمه هادی به هم وصل شوند ، یک محل اتصال PN را تشکیل می دهند. هنگامی که یک جریان از طریق سیم به ویفر اعمال می شود ، الکترون ها به سمت ناحیه P سوق می شوند. در ناحیه P ، الکترونها با سوراخ ها نوترکیب می شوند و سپس انرژی به شکل فوتون ساطع می شود. این اصل انتشار نور LED است. طول موج نور ، که رنگ نور است ، توسط ماده ای که اتصال PN را تشکیل می دهد ، تعیین می شود.
در ابتدا از LED به عنوان منبع نور شاخص برای ابزار دقیق استفاده می شد. بعداً ، از LED های مختلف با نور کم به طور گسترده ای در چراغهای راهنمایی و نمایشگرهای بزرگ استفاده شد و در نتیجه فواید اقتصادی و اجتماعی خوبی به همراه داشت. با استفاده از چراغ قرمز 12 اینچی چراغ راهنمایی ، در ایالات متحده آمریکا از یک لامپ رشته ای رشته ای 140 واتی با کارایی طولانی مدت و کم نور به عنوان منبع نور استفاده شده است که 2000 لامپ نور سفید تولید می کند. پس از عبور از فیلتر قرمز ، از بین رفتن نور 90٪ است و تنها 200 لامپ چراغ قرمز باقی مانده است. در لامپ تازه طراحی شده ، Lumileds از 18 منبع چراغ قرمز LED از جمله تلفات مدار برای مصرف 14 وات برق استفاده کرده است که همین اثر نور را تولید می کند. چراغ های سیگنال خودرو نیز منطقه مهمی برای برنامه های منبع نور LED است.
برای روشنایی عمومی ، مردم به منبع نور سفید نیاز دارند. در سال 1998 ، LED های سفید با موفقیت تولید شدند. این چراغ با کپسوله کردن یک تراشه GaN و گارنت آلومینیومی ایتریم (YAG) ساخته می شود. تراشه GaN از نور آبی ساطع می کند (λp = 465nm ، Wd = 30 نانومتر) ، و فسفر YAG حاوی Ce3 + که حاوی پمپاژ با دمای بالا است ، توسط نور آبی رنگ برای انتشار نور زرد هیجان زده می شود ، و مقدار اوج آن 550 لامپ ال ای دی 550 متر است. بستر LED آبی در یک حفره بازتابنده به شکل کاسه پوشانده شده با یک لایه نازک از رزین مخلوط شده با YAG ، در حدود 200-500 نانومتر نصب شده است. قسمت آبی رنگ بستر LED توسط فسفر جذب می شود و قسمت دیگر نور آبی با نور زرد ساطع شده توسط فسفر برای بدست آوردن نور سفید مخلوط می شود. برای LED سفید InGaN / YAG با تغییر ترکیب شیمیایی فسفر YAG و تنظیم ضخامت لایه فسفر ، می توان از نور سفید رنگهای مختلف با درجه حرارت رنگ 3500 تا 10000 K استفاده کرد. روش بدست آوردن نور سفید توسط یک LED آبی از نظر ساختاری ساده ، کم هزینه و بلوغ بالای فناوری است ، بنابراین کاربرد آن بیشتر است
