（1）LED发光原理

    半导体照明是指半导体发光二极管，也叫LED（Light Emitting Diode的缩写），是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，它们之间形成的过渡层叫PN结，当PN结加正向电压时有电流注入。ＬＥＤ主要由ＰＮ结芯片、电极、光学系统及附件等组成。ＬＥＤ的发光体叫晶片，其面积为１０．１２ｍｉｌ（１ｍｉｌ＝０．０２５４ｍｍ２）。在半导体的ＰＮ结的Ｐ型端加正电压，空穴就会流向Ｎ型端，电子则由Ｎ型端流向Ｐ型端。当电子通过晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域，空穴和电子可以直接结合，在结合的过程中，能量以光的形式释放出光子，这就是ＬＥＤ的发光原理。另外，有些ＬＥＤ中的电子加速后在撞击、游离化过程中也可释放出能量而发光。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子能量就越高。传统的发光二极管大多是利用砷化镓（ＧａＡｓ）、磷化镓（ＧａＰ）或它们的组合晶体（ＧａＡｓＰ）等ＩＩＩ－Ｖ族的半导体构成。

    ＬＥＤ的颜色和发光效率等光学性能与半导体材料及其加工工艺有关。在Ｐ型材料和Ｎ型材料中掺入不同的杂质，就可以得到不同的单一波长的ＬＥＤ发光二极管，同时电气性能也会有所不同。

    单个ＬＥＤ发光二极管的光学系统包括平行发射器、偏振片、透光罩等。光学系统可以使ＬＥＤ的光束以平行光或一定的光束角发射出去。因此，改变封壳圆顶的几何形状，就可以改变ＬＥＤ的光束角。

（2）白光LED的实现

    根据光学原理，白光由连续光谱组成，因此，不可能制出直接发出连续光谱的单只白光ＬＥＤ。在照明领域，应用最为广泛的是白光，在照明领域，应用最为广泛的是白光，因此，白光ＬＥＤ的研制和技术进步，关系到ＬＥＤ在照明领域的推广和应用。

    白光ＬＥＤ可以由一只ＬＥＤ产生的2种或3种单色光合成，也可以由几只单色光ＬＥＤ混装在一起，按三基色合成原理得到白光。目前，商品化白光ＬＥＤ主要有三种发光方式：
    （1）在４６０ｎｍ波长的ＩｎＧａＮ蓝光晶粒上涂一层ＹＡＧ荧光物质，利用蓝光ＬＥＤ照射此荧光物质，可以产生５５５ｎｍ波长的黄光，再利用透镜原理把可以互补的蓝光、黄光混合，就可以发射出白光。但光谱中蓝色光谱较强，缺少红色光谱，显色指数Ｒａ才达到７０。这是目前应用最为广泛的白光ＬＥＤ制作原理。
    （2）经紫外芯片激发ＲＧＢ三基色荧光粉，其发光机理与三基色荧光灯相似。改变荧光粉的成分比例，就可以得到各种色温的白光，显色性较好。
    （3）把ＲＧＢ三基色芯片封装在一起，改变三者的发光强度比例，就可以得到任意色温的白光，但产品质量不易控制。产品性能一致性较差，易受环境影响。