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led(发光二极管)是固态照明设备，当正向电压作用时产生光。一个LED由一个半导体二极管封装在透明的环氧树脂或硅凝胶。二极管包含两种略有不同的材料:p型半导体和n型半导体。p型半导体由于缺少电子而产生“空穴”，从而产生正电荷。相反，n型材料有多余的电子，导致负电荷。P型和n型半导体被放置在二极管的直接接触和他们相遇的区域被称为PN结。当电流通过器件时，电子流向P区，空穴流向N区。在PN结附近，电子和空穴结合，电子释放出从电流中获得的额外能量。这种能量以光子的形式释放出来，光子是光的基本单位。通过这种方式，LED发出可见光。

光子的能量与发出的光的颜色相对应。在可见光谱中，蓝色和紫色光的能量释放最大，而黄色和红色光的能量释放最小。通过利用具有不同带隙的材料，工程师可以改变能量发射，从而改变LED产生的光的颜色。