发光二极管（LED）发光的原理主要基于半导体的能带结构和电子的跃迁。以下是详细解释：

半导体的能带结构

半导体材料（如铝砷化镓）具有特定的能带结构，包括价带和导带。价带中的电子在常态下是稳定的，而导带中的电子具有更高的能量。

在N型半导体中，存在多余的电子；在P型半导体中，存在电子空穴。当N型和P型半导体结合形成PN结时，电子和空穴在PN结附近复合，形成电流。

电子的跃迁

当在PN结两端施加正向电压时，N区的自由电子受到排斥，向P区移动；P区的空穴向N区移动，形成电流。

在电流流动过程中，电子从导带跃迁到价带，释放出能量。这些能量以光子的形式被释放出来，形成可见光。

光的产生

光子是光的基本单位，由有能量和动力但无质量的微小粒子组成。电子在不同能级间的跃迁会释放出光子，光子的能量等于两个能级之间的能量差。

LED的发光颜色由材料的禁带宽度决定，禁带宽度越宽，光子的能量越高，发出的光波长越短。

能量守恒

根据能量守恒原理，电子在跃迁过程中释放的多余能量以光的形式释放出来，这是LED发光的物理基础。

总结来说，发光二极管发光是因为在PN结加正向电压时，电子从导带跃迁到价带，释放出能量形成光子，这些光子以光的形式展现出来。这个过程遵循能量守恒定律，使得电子的势能转化为光能。