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半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結。當電流通過(guò)導線(xiàn)作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì )被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會(huì )以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長(cháng)也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。
對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開(kāi)發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到白光。
一個(gè)典型的高光通量LED器件能夠產(chǎn)生幾流明到數十流明的光通量，更新的設計可以在一個(gè)器件中集成更多的LED，或者在單個(gè)組裝件中安裝多個(gè)器件，從而使輸出的流明數相當于小型白熾燈。例如，一個(gè)高功率的12芯片單色LED器件能夠輸出200lm的光能量，所消耗的功率在10~15W之間。
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