Diodos emissores de luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica passa por eles. O material semicondutor usado em um LED determina a cor da luz que ele emite.
O silício e o germânio são semicondutores, mas não são usados para fabricar LEDs porque não emitem luz de forma eficiente. A lacuna de banda do silício e do germânio é muito grande para que emitam luz visível. O band gap é a diferença de energia entre a banda de valência e a banda de condução de um semicondutor. Quando um elétron passa da banda de condução para a banda de valência, ele libera um fóton de luz. A energia do fóton é determinada pelo band gap.
Para emitir luz visível, um semicondutor deve ter um band gap próximo à energia da luz visível. É por isso que os LEDs são feitos de materiais como nitreto de gálio (GaN), nitreto de índio e gálio (InGaN) e fosfeto de alumínio, gálio e índio (AlGaInP). Esses materiais possuem lacunas de bandas que estão na faixa visível do espectro eletromagnético.
Além de ter o band gap correto, o material semicondutor usado em um LED também deve ser capaz de suportar altas temperaturas e correntes. É por isso que os LEDs são frequentemente feitos de materiais como safira e carboneto de silício. Esses materiais são capazes de suportar as condições adversas necessárias para produzir luz.
