LED發光二極管是一種能夠發光的半導體器件，具有高效、節能、壽命長等優點，因而被廣泛應用于照明、顯示、指示燈等領域。LED的工作原理是通過半導體材料的P-N結構來實現的。P-N結由兩種不同材料的半導體片層堆積而成，當施加電壓時，P-N結會發生電子從N區向P區、空穴從P區向N區的復合與再結合過程，這個復合的過程會放出光子，從而產生發光現象。
在LED發光的過程中，材料的能帶結構及能級差距起著決定性的作用。當電子和空穴在P-N結區域復合時，能級的差值決定了釋放的能量大小，從而決定了光的顏色。LED的發光顏色取決于LED材料的種類以及電子和空穴的結合過程。
除了普通LED，還有發光二極管能夠產生不同顏色的LED，比如藍光LED、綠光LED等。這些LED能夠通過調控不同的半導體材料和結構來實現不同顏色的發光，拓展了LED在照明和顯示等領域的應用。
總的來說，LED發光二極管通過半導體材料的P-N結構在電流作用下發生發光現象，基于其工作原理可以實現不同顏色和亮度的LED產品。