藍色發光二極管的原理特點
它是半導體二極管的壹種，可以把電能轉化成光能。發光二極管與普通二極管壹樣是由壹個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓後，從P區註入到N區的空穴和由N區註入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。發光二極管的反向擊穿電壓大於5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻R可用下式計算：
R=（E－UF）/IF
式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的正常工作電流。發光二極管的核心部分是由P型半導
體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有壹個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，註入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以註入，故不發光。這種利用註入式電致發光原理制作的二極管叫發光二極管，通稱LED。 當它處於正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。
以下是傳統發光二極管所使用的無機半導體物料和所它們發光的顏色 LED材料 材料化學式顏色 鋁砷化鎵 砷化鎵 砷化鎵磷化物磷化銦鎵 鋁磷化鎵（摻雜氧化鋅) AlGaAs GaAsP AlGaInP GaP:ZnO紅色及紅外線 鋁磷化鎵 銦氮化鎵/氮化鎵 磷化鎵 磷化銦鎵鋁 鋁磷化鎵 InGaN/GaN GaP AlGaInP AlGaP綠色 磷化鋁銦 鎵砷化鎵 磷化物 磷化銦鎵鋁 磷化鎵 GaAsPAlGaInP AlGaInP GaP高亮度的橘紅色，橙色，黃色，綠色 磷砷化鎵 GaAsP 紅色，橘紅色，黃色 磷化鎵 硒化鋅 銦氮化鎵 碳化矽 GaP ZnSe InGaN SiC紅色，黃色，綠色 氮化鎵(GaN) 綠色，翠綠色，藍色 銦氮化鎵 InGaN近紫外線，藍綠色，藍色 碳化矽(用作襯底) SiC藍色 矽(用作襯底) Si藍色 藍寶石(用作襯底) Al2O3藍色 硒化鋅 ZnSe藍色 鉆石 C 紫外線 氮化鋁,氮化鋁鎵 AlN AlGaN波長為遠至近的紫外線 白光LED
1993年，當時在日本Nichia Corporation（日亞化工）工作的中村修二（Shuji Nakamura）發明了基於寬禁帶半導體材料氮化鎵（GaN）和銦氮化稼（InGaN）的具有商業應用價值的藍光LED，這類LED在1990 年代後期得到廣泛應用。理論上藍光LED結合原有的紅光LED和綠光LED可產生白光，但白光LED卻很少是這樣造出來的。
現時生產的白光LED大部分是通過在藍光LED(near-UV，波長450nm至470nm)上覆蓋壹層淡黃色熒光粉塗層制成的，這種黃色磷光體通常是通過把摻了鈰的釔鋁石榴石(Ce3+:YAG)晶體磨成粉末後混和在壹種稠密的黏合劑中而制成的。當LED芯片發出藍光，部分藍光便會被這種晶體很高效地轉換成壹個光譜較寬（光譜中心約為580nm）的主要為黃色的光。（實際上單晶的摻Ce的YAG被視為閃爍器多於磷光體。）由於黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體，再混合LED本身的藍光，使它看起來就像白色光，而其的色澤常被稱作“月光的白色”。這種制作白光LED的方法是由Nichia Corporation所開發並從1996年開始用在生產白光LED上。若要調校淡黃色光的顏色，可用其它稀土金屬鋱或釓取代Ce3+:YAG中摻入的鈰(Ce)，甚至可以以取代YAG中的部份或全部鋁的方式
做到。而基於其光譜的特性，紅色和綠色的對象在這種LED照射下看起來會不及闊譜光源照射時那麽鮮明。另外由於生產條件的變異，這種LED的成品的色溫並不統壹，從暖黃色的到冷的藍色都有，所以在生產過程中會以其出來的特性作出區分。
另壹個制作的白光LED的方法則有點像日光燈，發出近紫外光的LED會被塗上兩種磷光體的混合物，壹種是發紅光和藍光的銪，另壹種是發綠光的，摻雜了硫化鋅(ZnS)的銅和鋁。但由於紫外線會使黏合劑中的環氧樹脂裂化變質，所以生產難度較高，而壽命亦較短。與第壹種方法比較，它效率較低而產生較多熱(因為StokesShift前者較大)，但好處是光譜的特性較佳，產生的光比較好看。而由於紫外光的LED功率較高，所以其效率雖比較第壹種方法低，出來的亮度卻相若。
最新壹種制造白光LED的方法沒再用上磷光體。新的做法是在硒化鋅(ZnSe)基板上生長硒化鋅的磊晶層。通電時其活躍地帶會發出藍光而基板會發黃光，混合起來便是白色光。
極性
發光二極管的兩根引線中較長的壹根為正極，應接電源正極。有的發光二極管的兩根引線壹樣長，但管殼上有壹凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。 LED的光學參數中重要的幾個方面就是：光通量、發光效率、發光強度、光強分布、波長。
發光效率和光通量
發光效率就是光通量與電功率之比，單位壹般為lm/W。發光效率代表了光源的節能特性，這是衡量現代光源性能的壹個重要指標。
發光強度和光強分布
LED發光強度是表征它在某個方向上的發光強弱，由於LED在不同的空間角度光強相差很多，隨之而來我們研究了LED的光強分布特性。這個參數實際意義很大，直接影響到LED顯示裝置的最小觀察角度。比如體育場館的LED大型彩色顯示屏，如果選用的LED單管分布範圍很窄，那麽面對顯示屏處於較大角度的觀眾將看到失真的圖像。而且交通標誌燈也要求較大範圍的人能識別。
波長
對於LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優良，而且要註意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。因為在許多場合下，比如交通信號燈對顏色就要求比較嚴格，不過據觀察我國的壹些LED信號燈中綠色發藍，紅色的為深紅，從這個現象來看我們對LED的光譜特性進行專門研究是非常必要而且很有意義的。