과잉된 전자·양공(陽孔)쌍의 재결합에 의해 빛을 방출하는 p-n접합 다이오드. 반도체의 p-n접함을 이용하여 순방향으로 전압을 가하면 n영역에 있는 전자가 p영역의 양공과 만나서 재결합 발광을 일으킨다.

이 현상을 이용하여 전류를 직접 빛으로 변환시키는 반도체소자가 발광다이오드이다.[그림]에서 에너지 갭( ; 금지대) 정도의 전원전압에서 전자·양공이 이동하여 p-n접합 부근에서 만나면 에너지 갭 정도의 에너지를 가진 광자(光子)가 발생한다(hv?).

일반적으로 직접 전이형(直接轉移型)의 반도체 GaAs(적외), (~적색), (적색) 등을 이용하면 발광효율이 높다(내부효율 수십%, 외부효율 수%).

GaP는 간접전이지만 질소원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 5,500Å)이고 산소원자가 관여하는 발광은 적색(파장 7,000Å)이다.

이들의 가시(可視) 또는 적외(赤外) 발광다이오드는 대량으로 생산되며 주로 전자기기의 표시용 램프, 숫자 표시 등 표시용으로 염가 공급하고 있다.

최근에는 SiC나 GaN을 사용한 청색 발광다이오드가 개발되었으나 GaAs에 비해 제작하기 까다롭다.

GaN은 p-n 접합이 되지 않으므로 금속-진성반도체-n형반도체 접합을 이용한다.

광섬유통신용으로는 고휘도(高輝度)의 발광다이오드가 요구되고 있다.

광섬유의 감쇠가 적은 적외광, 0.8μm대(GaAs) 또는 1.2~1.6μm 대()가 사용된다.

고휘도로 하기 위해 모두 반도체 레이저와 같은 이중헤테로구조를 이용하여 높은 전류밀도로 동작시킨다.