يتكون LED الفردي من سلك ذهبي ، رقاقة LED ، حلقة انعكاس ، رصاص كاثود ، رصاص بلاستيكي ورصاص أنود.
الجزء الأساسي من الصمام الثنائي الباعث للضوء هو 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 ، تسمى تقاطع pn.
في بعض مواد أشباه الموصلات في تقاطع PN ، سيكون حقن عدد قليل من الناقلات ومعظم مركبات الناقلات هو الطاقة الزائدة في شكل ضوء منطلق ، بحيث يتم التحويل المباشر للطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. تقاطع PN بالإضافة إلى الجهد العكسي ، يصعب حقن عدد قليل من الناقلات ، لذلك لا يوجد ضوء.
هذا الاستخدام لمبدأ التلألؤ الكهربائي المحقون لإنتاج الصمام الثنائي يسمى الثنائيات الباعثة للضوء ، والمعروفة باسم LED.

تتكون عملية انبعاث الضوء LED من ثلاثة أجزاء:

حقن حامل التحيز الأمامي والإشعاع المعقد ونقل الطاقة الضوئية.

يتم تغليف رقائق أشباه الموصلات الصغيرة في راتنجات الايبوكسي النظيفة ، عندما تمر الإلكترونات عبر الرقاقة ، تنتقل الإلكترونات سالبة الشحنة إلى منطقة الثقب الموجبة الشحنة وتتضاعف معها ، وتختفي الإلكترونات والثقوب في نفس الوقت لإنتاج الفوتونات.

كلما زادت الطاقة (فجوة النطاق) بين الإلكترونات والثقوب ، زادت طاقة الفوتون الناتج. طاقة الفوتون بدورها تتوافق مع لون الضوء. في طيف الضوء المرئي ، يحمل الضوء الأزرق والضوء الأرجواني أكبر قدر من الطاقة ، ويحمل الضوء البرتقالي والضوء الأحمر أقل طاقة. نظرا لأن المواد المختلفة لها فجوات نطاق مختلفة ، فهي بالتالي قادرة على إصدار ألوان مختلفة من الضوء.

عندما يكون في حالة التشغيل الأمامي (أي يتم إضافة الجهد الإيجابي إلى كلا الطرفين) ، يتدفق التيار من أنود LED إلى الكاثود ، وتنبعث بلورة أشباه الموصلات من ضوء بألوان مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء ، وترتبط شدة الضوء بالتيار. لاستخدام القياس ، يشبه LED البرجر ، ويمكن أن يكون مادة باعثة للضوء هي شطيرة "الفطيرة" ، والأقطاب العلوية والسفلية هي لحم الكعكة. ومن خلال دراسة المواد الباعثة للضوء ، طور الناس تدريجيا مجموعة متنوعة من ألوان الضوء ، وكفاءة الإضاءة لمكونات LED عالية بشكل متزايد ، ولكن بغض النظر عن كيفية التغيير ، فإن مبدأ وهيكل انبعاث الضوء الكلي ل LED لم يتغير كثيرا.