发光二极管（LED）是一种广泛应用于照明、电子显示、通信、汽车、航空等领域的电子元件。它具有功耗低、寿命长、体积小、结构简单等优点。在发光二极管中，其发光原理是电子激发能级跃迁放出能量所产生的光。
一、半导体材料
发光二极管的发光原理与半导体材料的性质有关。半导体材料是介于金属和非金属之间的一类物质，它具有特殊的电导性能。半导体材料可以被掺杂（即引入一些杂质）以改变其电学性质。掺入3价元素（如硼、铝）的半导体材料称为P型半导体，其空穴浓度较高；掺入5价元素（如砷、锑）的半导体材料称为N型半导体，其电子浓度较高。
二、载流子复合释放能量
当P型半导体与N型半导体相接触时，会形成PN结。PN结处的电子和空穴向对方扩散，从而形成电势垒。当外加正向电压时，电子会向P型半导体扩散，并与空穴相遇发生复合。在复合的过程中，电子的能级降低，同时放出能量，产生光辐射，即发光。
三、荧光粉增强
为了增强发光效果，发光二极管常常使用荧光粉进行增强。荧光粉是一种激发后可以发出可见光的材料。当LED发出的紫外线或蓝光照射到荧光粉上时，荧光粉吸收能量并发出可见光，从而增强了发光效果。通常，发光二极管的颜色由荧光粉决定，不同颜色的荧光粉可产生不同颜色的光。
四、结构体系
其次，发光二极管的结构也会影响其发光效果。发光二极管一般由P型半导体、N型半导体和荧光粉组成，其中P型半导体和N型半导体被隔离开。在LED的结构设计中，还包括吸收层和反射层。吸收层用于吸收未被荧光粉吸收的紫外线或蓝光，减少能量损失；反射层则用于反射荧光粉发出的光，增强发光效果。
发光二极管的发光原理是电子激发能级跃迁释放出能量所产生的光。其发光效果受到半导体材料、载流子复合释放能量、荧光粉增强和结构体系等因素的影响。在应用中，我们可以根据需要选择不同颜色、亮度的发光二极管，以便达到最佳的发光效果。