發光二極管是由ⅲ-ⅳ族化合物，如gaas（砷化鎵）、gap（磷化鎵）、gaasp（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是pn結。因此它具有一般p-n結的i-n特性，即正向導通，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，那么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后，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（這個中心介于導帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發光的復合量相對于非發光復合量的比例越大，光量子效率越高。由于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、綠及藍光發光二極管，但其中藍光二極管成本、很高，使用不普遍。

led的調光控制

　　傳統上，led的調光是利用一個dc信號或濾液pwm對led中的正向電流進行調節來完成的。減小led電流將起到調節led光輸出強度的作用，然而，正向電流的變化也會改變led的彩色，因為led的色度會隨著電流的變化而變化。許多應用（例如汽車和lcd tv背光照明）都不能允許led發生任何的色彩漂移。在這些應用中，由于周圍環境中存在不同的光線變化，而且人眼對于光強的微小變化都很敏感，因此寬范圍調光是必需的。通過施加一個pwm信號來控制led亮度的做法允許不改變彩色的情況下完成led的調光。 　　人們常說的真正彩色（true color）pwm調光是利用一個pwm信號來調節led的亮度。 　　調節led亮度有三種常用方法： 　　（1）使用set電阻，在led驅動控制ic引腳rset兩端并聯不同的轉換電阻，使用一個直流電壓設置led驅動控制ic引腳rset的電流，從而改變led的正向工作電流，達到調節aled發光亮度的目的。 　　（2）采用pwm技術，利用pwm控制信號，通過控制led的正向工作電流的占空比來調節aled的發光亮度。 　　（3）線性調節 　　　最簡便的方法是在led驅動控制c中使用外部set電阻來實現led的調光控制。雖然，這種調光控制方法有效，但卻缺乏靈活性，無法讓用戶改變光強度。線性調節則會降低效率，并引起白光led朝向黃色光譜的色彩偏移。可能是輕微的偏移，但可在敏感應用中檢測出。 　　采用數字或叫pwm的led調光控制法以大于100hz的開關工作頻率，以脈寬調制的方法改變led驅動電流的脈沖占空比來實理led的調光控制，選用大于100hz開關調光控制頻率主要是為了避免人眼感覺到調光閃爍現象，在led的pwm調光控制下，led的發光亮度正比于pwm的脈沖占空比，在這種調光控制方法下，可以在高度調光比范圍內保持led的發光顏色不變，采用pwm的led調光控制的調光比范圍可達3000：1。 　　線性led調光控制方法就是采用模擬調光控制方法，在模擬調光控制下，通過調節led的正向工作電流來實現led的調光控制，調光控制范圍可達10：1。 　　如果要進一步降低led的正向工作電流則會產生led發光顏色發生變化和不能準確調節控制led的正向工作電流的問題。

led上拉電阻

　　一般led工作時，加10ma足以使之正常工作，故電阻值為vo/10ma，vo即為外加電阻的值，如+5v的電壓下可以使用500歐姆的電阻