LEDها دیودهای ویژه ای هستند که زمانیکه به یک مدار متصل گردند، نور گسیل می نمایند. اکثرا به عنوان نور راهنما در مدارات الکتریکی از آنها بهره گرفته می شود. مواد سازنده ی LEDها نیمه هادیها می باشند.

دو سیم به انتهای آنها متصل شده است که نمایش دهنده ی نوع اتصال آن به مدار می باشند. طرف منفی LED به دو روش نشان داده می شود : 1- توسط طرف مسطح قسمت بالونی و 2- طول کوتاهتر سیم متصل شده به LED. هادی منفی باید به پایانه منفی باتری متصل گردد. LEDها در نسبتا در ولتاژ بین 1 تا 4 ولت کار می کنند و جریانی حدود 10 تا 40 میلی آمپر می کشند. 

قسمت اصلی دیودهای نور گسیل(light emitting diode (LED)) چیپ نیمه هادی است که در شکل زیر نمایش داده شده است:

این چیپ دو قسمت دارد که توسط یک پیوند از یکدیگر جدا شده اند. ناحیه ی p شامل بارهای مثبت وناحیه ی n شامل بارهای منفی می باشد. پیوند به عنوان یک سد در مقابل شار الکترونها درمیان ناحیه P و n عمل می کند. زمانیکه ولتاژ کافی به چیپ نیمه هادی اعمال شود شار می تواند جریان پیدا کرده و الکترونها از از پیوند عبور کرده و به ناحیه P می روند.

در فقدان اختلاف پتانسیل ( ولتاژ) کافی پیوند به عنوان یک سد پتانسیل الکتریکی در مقابل شار الکترونها عمل می کند.

چه چیزی باعث گسیل نور از LED شده و چه چیزی رنگ نور را معین می نماید؟

زمانیکه ولتاژ کافی به چیپ از طریق پایه ها اعمال گردد، الکترونها می توانند به راحتی در یک جهت از اتصال عبور کرده و بین نواحی p و n جابجا گردند. در ناحیه p بارهای مثبت بیش از بارهای منفی وجود دارند. در ناحیه ی n بارهای منفی بسیار بیش از بارهای منفی هستند. زمانیکه یک ولتاژ اعمال گردد و جریان شروع به جاری شدن نماید، الکترنها در ناحی ی n انرژی کافی برای نقل مکان از اتصال به ناحیه p دارند. در ناحیه ی p الکترنها به بارهای منفی به علت نیروی کولنی دوجانبه حمله می نمایند. زمانیکه یک الکترون دقیقا به سمت یک بار مثبت در ناحیه ی جابجا می شود ، دو بار باز ترکیب(re-combine) می گردند.

هر زمان که اکترونها با یک بار مثبت بازترکیب گردند، انرژی پتانسیل الکتریکی به انرژی الکترومغناطیسی تبدیل می گردد. به ازای هر بازترکیب یک بسته از انرژی الکترومغناطیسی به شکل فتونهای نور با یک فرکانس مشخصه ی نیمه هادی گسیل می شود(معمولاً ترکیب عنصرهای شیمیایی گالیم، آرسنیک و فسفر می باشند). تنها فتونها در یک محدوده ی فرکانسی بسیار باریک می توانند بسته به ماده گسیل شوند. LEDها رنگهای متفاوتی بسته به مواد نیمه هادی که با آن ساخته شده اند ساطع می کنند و نیاز به انرژیهای متفاوتی برای روشن کردن آنها می باشد.

تابش LED چه مقدار انرژی دارد؟

انرژی الکتریکی متناسب با ولتاژ مورد نیاز برای عبور الکترونها از پیوند می باشد. انرژی (E) نور ساطع شده با بار الکتریکی (q) یک الکترون و ولتاژ (V) مورد نیاز برای LED با تعریف E = qV رابطه دارد.