LED đơn giản là một loại điôt bán dẫn tương tự như những loại điôt khác, gồm hai lớp bán dẫn ghép lại tạo thành mối nối p – n. Tùy vào bước sóng của photon phát ra, ánh sáng sẽ có màu sắc khác nhau, phụ thuộc vào năng lượng vùng cấm (Eg) của mỗi loại vật liệu.
Một vài mốc lịch sửcủa LED:
Năm 1907, nhà thực nghiệm người Anh - Henry Joseph Round làm việcởphòng thí nghiệm Marconi. Khi sử dụng tinh thể SiC (Silicon Carbide) để hiệu chỉnh đầu dò cat’s whisker thì ông đã ghi nhận rằng nếu áp một hiệu điện thế vào hai đầu tinh thểSiC thì nó phát ra ánh sáng màu vàng. Khi ông thayđổi các loại tinh thểkhác thì nó phát ra các màu sắc khác: xanh lá, cam, xanh dương. Sau này hiện tượng này được biết đến là hiện tượng điện phát quang. Thời gian này Henry đã sử dụng SiC đểtạo ra LED phát ánh sáng màu vàng có cường độsáng rất kém. Và LED đầu tiên này là một điôt Schottky, không phải là một điôt mối nối p-n.
Năm 1962, LED phát ánh sáng đỏ đầu tiên đã được tạo ra bởi Holonyak và Bevacqua. Mặc dù sự phát sáng chỉ quan sát được tại nhiệt độ thấp nhưng nó đã đánh dấu sự khởi đầu của điôt phát quang mối nối p-n phát sáng trong vùng bức xạ khảkiến. Holoyak được xem là cha đẻcủa điôt phát quang.
Năm 1993, nhóm nghiên cứu Shuji Nakamura cùng cộng sựtại công ty Nichia đã chế tạo thành công cấu trúc LED InGaN màu xanh dương và xanh lá có hiệu suất đạt được trên 10%. Công trình nghiên cứu này đem lại nhiều thay đổi sâu sắc đến kỹ thuật chế tạo bóng LED, dẫn đến sự phát triển của điôt phát quang ánh sáng trắng đầu tiên. Năm 2006, giáo sư Nakamura đãđược nhận giải thưởng công nghệ thiên niên kỷ(MillenniumTechnology) cho phát minh này.
Năm 2014, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã vinh danh hai nhà khoa học Nhật Bản là Isamu Akasaki, Hiroshi Amano và nhà khoa học người Mỹ Shuji Nakamura bằng giải thưởng Nobel vật lý. Giải thưởng vinh danh phát minh
các điốt phát quang xanh, hay LED (Light Emitting Diode), có khả năng tạo ra các nguồn ánh sáng trắng tiết kiệm năng lượng và sáng hơn.
Ngày nay, theo cùng nhịp độ phát triển của khoa học, các cuộc nghiên cứu về LED và các ứng dụng của nó cũng đạt được những tiến bộ rõ rệt. Xu thế nổi bật nhất hiện nay là nghiên cứu chế tạo LED trắng để ứng dụng vào lĩnh vực chiếu sáng, dần dần sẽthay thế các bóng đèn truyền thống vừa tiêu hao điện năng lớn, vừa có thời gian sửdụng ngắn hơn LED.