Zašto LED nije napravljen od silicija ili germanija?
I silicij i germanij su poluvodiči, ali se ne koriste za izradu LED dioda jer ne emitiraju svjetlost učinkovito. Zabranjeni pojas silicija i germanija je prevelik da bi emitirali vidljivu svjetlost. Zabranjeni pojas je razlika u energiji između valentnog pojasa i vodljivog pojasa poluvodiča. Kada elektron padne iz vodljivog pojasa u valentni pojas, oslobađa foton svjetlosti. Energija fotona određena je zabranjenim pojasom.
Da bi emitirao vidljivu svjetlost, poluvodič mora imati zabranjeni pojas koji je blizu energije vidljive svjetlosti. Zbog toga se LED diode izrađuju od materijala kao što su galij nitrid (GaN), indij galij nitrid (InGaN) i aluminij galij indij fosfid (AlGaInP). Ovi materijali imaju zabranjene pojaseve koji su u vidljivom području elektromagnetskog spektra.
Osim ispravnog razmaka, poluvodički materijal koji se koristi u LED-u također mora biti u stanju izdržati visoke temperature i struje. Zbog toga se LED diode često izrađuju od materijala kao što su safir i silicijev karbid. Ovi materijali mogu izdržati teške uvjete koji su potrebni za proizvodnju svjetlosti.