发光二极管（LED）的发光原理基于PN结的电致发光特性，具体过程如下：
PN结结构
LED由P型半导体和N型半导体组成，形成PN结。P型富含空穴，N型富含电子，两者结合后形成耗尽区（空间电荷区），电子和空穴浓度极低。
正向偏压作用
当在PN结两端施加正向电压时，电子从N区注入P区，空穴从P区注入N区。由于PN结势垒的存在，电子和空穴无法自然复合，需在耗尽区附近相遇。
载流子复合发光
注入的电子和空穴在耗尽区附近相遇后复合，电子与空穴结合释放多余能量，以光子形式辐射。该过程为自发辐射，光子能量与半导体材料的能带宽度（禁带宽度）直接相关。
颜色与材料关系
不同半导体材料的禁带宽度不同，导致发射光的波长和颜色差异。例如，红色LED的禁带宽度约为1.8~2.2eV，绿色LED约为3.4~3.8eV，蓝色LED约为4.0~4.5eV。
效率与驱动方式
复合电流占比越高，光效越高。通常采用限流电阻（100Ω~220Ω）或恒流驱动电路，避免过压烧毁LED并稳定亮度。
总结 ：LED通过PN结内电子-空穴复合实现发光，材料特性决定颜色，合理驱动可提升效率与寿命。
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