除了照明与装饰之外，LED还有许多新用途，例如改善人体健康、帮助植物生长、检测食品、可见光通信、杀虫、净水等。

LED 是“Light Emitting Diode”的缩写，中文译为“发光二极管”，是一种可以将电能转化为光能的半导体器件。

LED的发光原理是什么？

LED的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的芯片。在p型半导体和n型半导体之间存在一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子结合时，会将多余的能量以光子的形式释放出来，从而将电能直接转换为光能。向PN结施加反向电压时，少数载流子难以注入，所以不发光；向PN结施加正向电压，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就会发出不同颜色的光线，光的强度与电流有关。

不同材料的芯片可以发出红、橙、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的光，“发光二极管”也因此得名。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。

LED灯发热少，将电能尽可能地转化成了光能。相比而言，传统的照明方式（白炽灯）发热多，许多电能被转化成热能，白白浪费掉了。所以，LED 的节能优势明显，是目前世界上先进的照明技术，被业界认为是人类继爱迪生发明白炽灯泡后伟大的发明之一。

如今，LED已广泛应用于室内外照明、显示屏、交通信号灯、汽车用灯、背光源、灯饰等领域。看到这里，或许有人会“草率”地认为：LED只不过是传统电灯的高效升级版本，其用途基本上是照明与装饰。

人为控制光线的时间、空间和光谱，不仅将带来照明效果更佳的光学器件，而且也会引发各种荷尔蒙反应，帮助人们调节身体健康和工作效率。人眼与大脑之间的两种光感受器途径。此外，对于植物来说，定制的波长和强度将有效刺激其生长，改变其形状，增加其营养价值，为室内种植开辟全新的科技可能性。

LED技术已经逐渐与物联网全面地融合到一起。在这里，特别值得一提的是，笔者曾介绍过一项技术：采用LED实现可见光通信。在可见光通信技术中，LED在提供照明功能的同时，也能实现数据传输。在物联网与通信领域中，可见光通信是LED技术一项极具潜力的应用。

当有恒定电流流过时，LED灯会发出连续的光子流。这样，我们就会观察到可见光。假设电流变化是缓慢的，输出的光线就会忽明忽暗。然而，LED灯属于半导体器件，电流输出的光线，可通过极高速的方式调制。光电探测器会检测到这种信号，并转化为电流的形式。这种高速的光电调制是人眼无法察觉的。

LED未来在人类生活中更广泛应用，已经是不可阻挡的趋势。然而，LED的作用并不局限于提供节能的照明方式，而是可以扩展到我们生活的许多方面，特别是健康、农业、食品、通信等领域。