深入揭秘发光二极管（LED）的工作原理，会发现它发光的过程其实非常精妙，主要基于半导体物理中的“电子跃迁”现象。LED的核心是一个半导体芯片，通常由两种不同类型的半导体材料构成，最常见的是P型和N型硅。这两种材料结合在一起形成了P-N结。
在P型半导体中，空穴（正电荷载体）是主要载流子，而在N型半导体中，自由电子（负电荷载体）是主要载流子。当这两种材料结合时，它们的边界处会形成一个耗尽层，即P-N结。在这个结上施加正向电压时，电子从N区被推向P区，而空穴从P区被推向N区。当电子和空穴在P-N结附近相遇时，它们会结合并释放能量，这种能量以光子的形式释放出来，这就是LED发光的基本原理。
光子的能量与电子释放的能量直接相关，而电子释放的能量又取决于所用半导体的带隙宽度。不同材料的带隙宽度不同，因此LED可以发出不同颜色的光，例如蓝光LED使用高带隙材料，红光LED使用低带隙材料。通过精确控制半导体的成分和结构，可以制造出各种颜色和亮度的LED。
此外，LED的结构还包括一个透明的封装材料，用于保护内部芯片并使光线能够有效地向外辐射。这种封装材料通常具有高透光性，以确保尽可能多的光子能够逸出，从而提高LED的发光效率。
总的来说，LED发光的原理是基于半导体中的电子跃迁，通过施加电压使电子和空穴结合并释放光子，从而实现可见光的产生。通过选择合适的半导体材料和优化结构设计，可以制造出高效、节能、寿命长的LED光源。