4.简述LED工作原理。

LED，全称为“Light Emitting Diode”，中文翻译为“发光二极管”，是一种能够将电能转化为光能的电子器件。

LED的工作原理是基于半导体材料的PN结构。当将正向电压施加在PN结上时，P型半导体中的空穴和N型半导体中的电子被注入PN结中，这些载流子会在PN结中复合并释放出能量。如果这个能量足够大，就会激发出光子，从而产生光。因此，LED是一种电能转化为光能的器件。

LED的发光颜色与使用的半导体材料有关。常见的LED使用的是砷化镓（GaAs）、磷化铝镓（AlGaInP）等材料。此外，LED还可以通过掺杂不同的材料、改变结构等方式来实现不同的发光颜色，比如红、绿、蓝、白等。

相较于传统的光源，LED具有更高的能效、更长的寿命、更快的启动时间、更小的体积等优势，因此在照明、显示、通信等领域得到了广泛应用。