縮寫為LED。是一種利用半導體同質PN結、異質PN結、金屬-半導體(MS)結、金屬-絕緣體-半導體(MIS)結製成的發光器件。它的工作原理和某些電學特性與一般晶體二極管相同，而使用的晶體材料不同。要獲得可見光範圍內的LED，必須要求晶體材料的禁帶寬度大於1.9eV。利用同質PN結製成的LED，其顏色和效率列於表中。
同質PN結製成LED的顏色和效率>
利用異質結制作LED時，由於采用不同材料，在設計上具有更大的靈活性，器件性能也更加多樣化，但往往因為材料結構和點陣常數不一致，也難以選擇合適的材料和制備良好的界面匹配。目前已有的異質結不下幾十種，大致可分為兩類：一類是半導體與半導體接觸；另一類是半導體與非半導體接觸。前一類可制成異質PN結，例如ZnSe/ZnTe，ZnSexTe1-x/ZnSeyTe1-y，這種LED的顏色可呈黃、綠、藍綠色，與其組分有關，但制備起來困難，不容易得到均勻的發光，最高外量子效率低於1％。後一類是寬禁帶材料，制成的是MIS結或 MS結，例如用GaNMIS制成的LED，施加7.5伏電壓，在10毫安下可得到2毫燭光的藍光，光譜峰值為4900Å，外量子效率為3×10-4；ZnSeMIS結的LED，在2～4伏，20～30毫安的室溫條件下能發出譜峰為4655Å的藍光，並有足夠的亮度。ZnSMS結在反向偏置時，能在室溫觀察到紅、橙、綠、藍各種顏色。
上述可見光LED的優點是工作電壓低，耗電量小（10毫安下就足夠亮），易和集成電路匹配，驅動簡單；性能穩定可靠，工作壽命長，有的可達105～109小時；與普通光源比較，單色性好，光源半寬度約為 200～1000埃；能在同一平面內顯示，視角大視差小；重量輕，體積小；發光響應速度快（-6～10-9秒）。缺點是，價格高，外量子效率一般較低，不易獲得藍紫光，顯示圖像分辨率低，難以作成大面積顯示。這些優缺點，使它隻能廣泛地用作小型儀表的指示燈，各種小型儀表的數字、文字和符號顯示、收錄機和電視機調諧指示等。
除瞭可見LED之外，光電耦合和光纖通信中應用的紅外LED也得到瞭很大的進展，目前都是利用PN結發光。用紅外LED制成的光電耦合器電流傳輸效率高(3％～70％)，響應速度快（2～5微秒）。例如用 GaAs紅外LED光電二極管和集成放大器組成的高速光電耦合器傳輸延遲時間低於100×10-9秒，上升時間低於 80×10-9秒，輸入與輸出之間絕緣電壓高達1500伏，絕緣電阻在1010歐以上。光纖通信用的高輻射紅外LED，與半導體激光器相比具有成本低線性好，溫度穩定性好，失效率小，使用壽命長等優點，缺點是輻射圖形發射角大，光譜半寬度大，與光纖耦合困難。不過在短距離的光纖通信中 LED仍是很有用的光源。目前這類較成熟的紅外LED是GaAs/GaAlAs雙異質結或單質結器件，光譜峰約在8500埃，室溫壽命達106小時，平面結構的外量子效率已達34％，球狀封裝的達40％，輸出功率大於 5毫瓦。目前還在發展長波長的LED，例如InGaAs，GaAsSb和InGaAsP等材料的LED，預計也會得到很好的應用。