1952年，发现了硅、锗半导体材料注入发光的现象。注入到半导体中的非平衡电子
-空穴对以某种方式释放多余的能量而回到初始平衡状态。辐射光子是一种释放能量的方式，但是由于锗、硅都属间接带材料(导带底与价带顶不在动量空间的同一位置)，为了满足跃迁过程的动量守恒原则(图4)，这就要求大量声子同时参与跃迁过程，属多体过程。因此带间复合发光的效率很低(小于0.01%)。许多化合物材料如GaAs、InGaAsP为直接带材料(导带底与价带顶在动量空间同一位置)，带间辐射跃迁过程几乎无需声子参与(图5)。因此发光效率很高，大注入下内量子效率几乎达100%，高效率的电子-空穴对复合发光效应是一切半导体发光器件的物理基础。
