LED
Light-Emitting Diodeの頭文字を取ってLEDと表現される
発光ダイオードは、半導体を用いたpn接合と呼ばれる構造で作られている。発光はこの中で電子の持つエネルギーを直接、光に変換する方法で行われ、巨視的には熱や運動の介在を必要としない。電極から半導体に注入された電子と正孔は異なったエネルギー帯（伝導帯と価電子帯）を流れ、pn接合部付近にて禁制帯を越えて再結合する。再結合時に、バンドギャップ（禁制帯幅）にほぼ相当するエネルギーが光として放出される。放出される光の波長は材料のバンドギャップによって決まる。 出てくる光の波長は使われている材料によって定められる
アルミニウムガリウムヒ素 (AlGaAs) - 赤外線・赤
ガリウムヒ素リン (GaAsP) - 赤・橙・黄
インジウム窒化ガリウム (InGaN) /窒化ガリウム (GaN) /アルミニウム窒化ガリウム (AlGaN) - 橙・黄・緑・青・紫・紫外線
リン化ガリウム (GaP) - 赤・黄・緑
セレン化亜鉛 (ZnSe) - 緑・青
アルミニウムインジウムガリウムリン (AlGaInP) - 橙・黄橙・黄・緑
ダイヤモンド (C) - 紫外線
酸化亜鉛 (ZnO) - 青・紫・近紫外線（開発中）
ペロブスカイト半導体 - 赤・黄・緑
再結合時に余ったエネルギーが光として出てくるのがLED、光を当てて再結合時に余ったエネルギーを電気として取り出すのが太陽電池、として見るとLEDと太陽電池は逆のような関係にも見える