عندما تتحد الإلكترونات والثقوب ، يمكن أن تشع الضوء المرئي ، لذلك يمكن استخدامها لصنع ثنائيات ضوئية.تستخدم كمصابيح مؤشر في الدوائر والأدوات ، أو تتكون من نص أو شاشات رقمية.تصدر ثنائيات زرنيخيد الغاليوم ضوءًا أحمر ، وتنبعث ثنائيات فوسفيد الغاليوم ضوءًا أخضر ، بينما تصدر ثنائيات كربيد السيليكون ضوءًا أصفر ، وتنبعث ثنائيات نيتريد الغاليوم الضوء الأزرق.نظرًا لخصائصها الكيميائية ، فهي مقسمة إلى الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء OLED والصمام الثنائي الباعث للضوء غير العضوي.

تستخدم الثنائيات الباعثة للضوء بشكل شائع الأجهزة الباعثة للضوء التي تنبعث منها الطاقة من خلال إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب لإصدار الضوء.تستخدم على نطاق واسع في مجال الإضاءة.[1] يمكن للديودات الباعثة للضوء أن تحول الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى طاقة ضوئية ولها مجموعة واسعة من الاستخدامات في المجتمع الحديث ، مثل الإضاءة وشاشات العرض المسطحة والأجهزة الطبية.[2]

ظهر هذا النوع من المكونات الإلكترونية في وقت مبكر من عام 1962. في الأيام الأولى ، كان بإمكانهم فقط إصدار ضوء أحمر منخفض الإضاءة.في وقت لاحق ، تم تطوير إصدارات أحادية اللون أخرى.انتشر الضوء الذي يمكن أن ينبعث اليوم إلى الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، كما زاد اللمعان إلى حد كبير.اللمعان.تم استخدام الاستخدام أيضًا كمصابيح مؤشرات ، ولوحات عرض ، وما إلى ذلك ؛مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ، تم استخدام الثنائيات الباعثة للضوء على نطاق واسع في شاشات العرض والإضاءة.

مثل الثنائيات العادية ، تتكون الثنائيات الباعثة للضوء من تقاطع PN ، ولديها أيضًا موصلية أحادية الاتجاه.عندما يتم تطبيق الجهد الأمامي على الصمام الثنائي الباعث للضوء ، فإن الثقوب المحقونة من المنطقة P إلى المنطقة N والإلكترونات المحقونة من المنطقة N إلى المنطقة P تكون على التوالي على اتصال مع الإلكترونات في منطقة N والفراغات في منطقة P في غضون بضعة ميكرونات من تقاطع PN.تتحد الثقوب وتنتج فلورة انبعاثية عفوية.تختلف حالات طاقة الإلكترونات والثقوب في مواد أشباه الموصلات المختلفة.عندما تتحد الإلكترونات والثقوب ، تختلف الطاقة المنبعثة إلى حد ما.كلما زادت الطاقة المنبعثة ، كلما كان الطول الموجي للضوء المنبعث أقصر.يشيع استخدام الثنائيات التي تنبعث منها ضوء أحمر أو أخضر أو ​​أصفر.جهد الانهيار العكسي للديود الباعث للضوء أكبر من 5 فولت.منحنى خاصية فولت أمبير للأمام شديد الانحدار ، ويجب استخدامه في سلسلة بمقاوم محدد للتيار للتحكم في التيار من خلال الصمام الثنائي.

الجزء الأساسي من الصمام الثنائي الباعث للضوء عبارة عن رقاقة تتكون من أشباه الموصلات من النوع P وأشباه الموصلات من النوع N.هناك طبقة انتقالية بين أشباه الموصلات من النوع P وأشباه الموصلات من النوع N ، والتي تسمى تقاطع PN.في تقاطع PN لبعض مواد أشباه الموصلات ، عندما يتم إعادة اتحاد ناقلات الأقلية المحقونة وناقلات الأغلبية ، يتم إطلاق الطاقة الزائدة في شكل ضوء ، وبالتالي يتم تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية.مع تطبيق الجهد العكسي على تقاطع PN ، من الصعب حقن ناقلات الأقلية ، لذلك لا ينبعث منها الضوء.عندما يكون في حالة عمل موجبة (أي يتم تطبيق جهد إيجابي على كلا الطرفين) ، عندما يتدفق التيار من أنود LED إلى الكاثود ، فإن بلورة أشباه الموصلات تبعث ضوءًا بألوان مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء.شدة الضوء مرتبطة بالتيار.