LED 照明灯泡的工作基于半导体的光电效应。当在 LED 芯片的两端施加正向电压时，芯片内部的电子和空穴会在电场的作用下复合。在复合过程中，电子会从高能级跃迁到低能级，并释放出能量，这些能量以光子的形式发射出来，从而产生光。不同的半导体材料和芯片结构会导致电子和空穴复合时释放的能量不同，进而产生不同颜色的光。例如，蓝色 LED 芯片是由于氮化镓材料中电子和空穴复合时释放出的能量对应的光子波长在蓝光波段。
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