大功率LED不可歸類到貼片系列，它們功率及電流使用皆不相同，且光電參數(shù)相差甚巨。單顆大功率LED光源如未加散熱底座（一般為六角形鋁質座），它的外觀與普通貼片無太大差距，大功率LED光源呈圓形，封裝方式基本與SMD貼片相同，但與SMD貼片在使用條件/環(huán)境/效果等都有著本質上的區(qū)別。

半導體發(fā)光二極管的結構公差沒有激光器那么嚴格，而且無諧振腔。所以，所發(fā)出的光不是激光，而是熒光。LED是外加正向電壓工作的器件。在正向偏壓作用下，N區(qū)的電子將向正方向擴散，進入有源層，P區(qū)的空穴也將向負方向擴散，進入有源層。進入有源層的電子和空穴由于異質結勢壘的作用，而被封閉在有源層內，就形成了粒子數(shù)反轉分布。這些在有源層內粒子數(shù)反轉分布的電子，經躍遷與空穴復合時，將產生自發(fā)輻射光。

半導體發(fā)光二極管的結構簡單，體積小，工作電流小，使用方便，成本低，所以在光電系統(tǒng)中的應用極為普遍。在正向偏置下，半導體PN結或與其類似的結構能夠發(fā)出可見光或近紅外光，這種把電能直接轉換為光能的器件稱為發(fā)光二極管，簡稱LED。

此式稱為玻爾條件。式中h=6.626×10-34J·s。當發(fā)光二極管工作時，在正偏下，通常半導體的空導帶被通過結向其中注入的電子所占據，這些電子與價帶上的空穴復合，放射出光子，這就產生了光。發(fā)射的光子能量近似為特定半導體的導帶與價帶之間的帶隙能量。這種自然發(fā)射過程叫作自發(fā)輻射復合（圖1）。顯然，輻射躍遷是復合發(fā)光的基礎。注入電子的復合也可能是不發(fā)光的，即非輻射復合。在非輻射復合的情況下，導帶電子失去的能量可以變成多個聲子，使晶體發(fā)熱，這種過程稱為多聲子躍遷；也可以和價帶空穴復合，把能量交給導帶中的另一個電子，使其處于高能態(tài)，再通過熱平衡過程把多余的能量交給晶格，這種過程稱為俄歇復合。隨著電子濃度的提高，這種過程將變得更加重要。帶間躍遷時，輻射復合和非輻射復合的兩種過程相互競爭。有的發(fā)光材料表現(xiàn)為輻射復合占優(yōu)勢。

在低壓(低于2伏)、小電流（幾十毫安至200毫安）下工作,功耗小、體積小、可直接與固體電路連接使用；穩(wěn)定、可靠、壽命長(105～106小時)；調制方便，通過調制LED的電流來調制光輸出;光輸出響應速度比較快（1～100兆赫）；價格便宜。 　應用　LED可用作指示燈、文字-數(shù)字顯示、光耦合器件、光通信系統(tǒng)光源等。 LED光通量的計算 φ=2πì（1-cos?α）

用作指示燈的LED有兩種結構:徑向引線結構和軸向引線結構。前者尺寸小、價格低，適宜安裝在印刷電路板上；后者既可安裝在儀器面板上，又可直接安裝在印制線路板上。專為印制線路板設計的小的LED指示燈，可與晶體管和集成電路兼容，用來指示電路狀態(tài)和故障。LED可作為電視頻道調諧指示器,還可用于高保真度收音機和錄音機以及汽車、飛機和機電工業(yè)。大多數(shù)指示燈是單管芯，新發(fā)展的還有雙色燈和多色燈。