1.5.1 Nguyên lý phát xạ ánh sáng:

Giả sử có một electron đang nằm ở mức năng lượng thấp E1và không electron nào nằm ở mức năng lượng E2  (hình a). Khi đó có một mức năng lượng bằng với mức năng lượng chênh lệch E2- E1cấp cho electron này thì electron nhảy lên mức năng lượng E2 sau khi hấp thụ năng lượng (hình b). Việc cung cấp năng lượng gọi là kích thích. Trạng thái E2 là không bền vững nên electron sẽ nhanh chóng quay về trạng thái E1 và phát ra photon có năng lượng:

      Hện tượng này gọi là phát xạ ánh sáng đó gọi là phát xạ tự phát (hình b).

Trong khi electron vẫn ở mức năng lượng E2 , nếu có một photon có năng lượng hv12  đập vào, thì electron sẽ rời khỏi mức năng lượng E2 xuống mức năng lượng thấp E1, đồng thời phát ra photon có năng lượng hv12. Hiện tượng này gọi là phát xạ tự kích (hình d).

Cơ chế phát xạ của chất bán dẫn:

Cơ chế phát xạ ánh sáng trong chất bán dẫn là nhờ khả năng tái hợp bức xạ phát quang của các hạt bán dẫn ở trạng thái kích thích. Ở điều kiện cân bằng nhiệt, mật độ các electron được kích thích rất nhỏ nên các photon tới đều bị hấp thụ và phát xạ kích thí hầu như không xảy ra. Nó chỉ vượt qua sự hấp thụ khi nào tích lũy trạng thái kích thích lớn hơn ở trạng thái bền, điều này gọi là nghịch đảo tích lũy và thực hiện bằng kỹ thuật bơm.

Chuyentinha8