Ｐ型半導体とＮ型半導体を接合するとどのようなことになるか説明します。接合という意味は、接着剤などで貼り合わせることではなく、半導体プロセスで成形していく過程でＰ−Ｎ接合部を形成していくという意味です。Ｐ型半導体とＮ型半導体を接合すると、電子障壁という壁ができてしまいます。多数キャリアである正孔と電子の移動を妨げ、正孔と電子は互いに結合することができなくなります。この状態を熱平衡状態といいます。何らかの方法でこの障壁を取り除かなければ、正孔と電子は結合することはできません。次に、Ｐ型半導体とＮ型半導体に電圧を加えます。ＰーＮ接合部にそれぞれ＋、−の極性の電圧を加えます。この状態を順方向バイアスといいます。順方向に電圧を増加するとＰーＮ接合部の電子障壁がなくなり、多数キャリアである正孔と電子が移動することができるようになります。すなわち、Ｐ領域の正孔がＮ領域に、Ｎ領域の電子がＰ領域に流入していきます。このことを注入現象といいます。このようにして注入した正孔と電子は反対の電荷をもつ多数キャリアと結合します。この結合のことを「再結合」といいます。すなわち、注入した正孔と電子はそれぞれＮ領域、Ｐ領域の多数キャリアである電子と正孔と再結合します。この再結合の際の迷移に相当するエネルギーが光として放出されます。これがＬＥＤの発光のメカニズムです。