1) மின் சைகைகளை ஒளியியல் சைகைகளாக மாற்றும் P-n சந்தி டையோடு ஒளி டையோடு எனப்படும். எனவே ஒளி டையோடின் செயல்பாடு LED-இன் செயல்பாட்டுக்கு நேர் எதிரானது ஆகும். ஒளி டையோடு பின்னோக்குச் சார்பில் செயல்படும். இதன் மின்சுற்றுக் குறியீடு படம் (அ) காட்டப்பட்டுள்ளது. அதிலுள்ள அம்புக்குறிகள் ஒளி அதன் மீது படுவதைக் குறிக்கின்றன.
 2) இக்கருவியில் ஒளி உணர்வு உள்ள குறைக்கடத்தி பொருளாலான p-n சந்தியானது பாதுகாப்பாக ஒரு நெகிழிப் பெட்டியில் படம் (ஆ) இல் உள்ளவாறு வைக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் p-n சந்தி மீது ஒளி விழ ஏதுவாக ஒளி ஊடுருவும் ஒரு சிறிய சன்னல் உள்ளது. ஒளி டையோடின் P-n சந்தி மீது ஒளிபட்டவுடன் பின்னோக்கு மின்னோட்டத்தை உற்பத்தி செய்வதால் அவை ஒளி உணர்விகள் எனப்படுகின்றன.
 
3) போதுமான ஆற்றல் கொண்ட ஃபோட்டான் hv ஆனது, டையோடின் இயக்கமில்லாப் பகுதி மீது படும்போது, இணைதிறன் பட்டையிலுள்ள சில எலக்ட்ரான்கள் கடத்து பட்டைக்கு செல்கின்றன. இதனால், இணைதிறன் பட்டையில் துளைகள் உருவாகின்றன. இது எலக்ட்ரான்-துளை இணையை உருவாக்கும் எலக்ட்ரான் துளை இணையின் எண்ணிக்கை p-n சந்தி மீது படும் ஒளியின் செறிவினைப் பொருத்து அமையும். இங்கு இந்த எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் மறு இணைப்பு ஏற்படுவதற்கு முன்பே, பின்னோக்குச் சார்பு மின்னழுத்தம் கொண்டு மின்புலத்தினால் உருவாக்கப்பட்ட சந்தியின் குறுக்கே எதிரெதிராக விரட்டப்படுகின்றன. அதாவது, துளைகள் n-பகுதிக்கும், எலக்ட்ரான்கள் p-பகுதிக்கும் செல்கின்றன.
4) இதனை புற மின்சுற்றில் இணைக்கும்போது எலக்ட்ரான்கள் புறமின் சுற்றில் பாய்ந்து ஒளி மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும்.
5) படும் ஒளியின் செறிவு சுழியாக இருக்கும் போதும், புறக்கணிக்கத் தக்க அளவு பின்னோக்கு மின்னோட்டம் இருக்கும். படும் ஒளி இல்லாத நிலையில் ஏற்படும் இந்த பின்னோக்கு மின்னோட்டம் இருள் மின்னோட்டம் எனப்படும். இது வெப்பத்தினால் உருவாக்கப்பட்ட சிறுபான்மை ஊர்திகளால் ஏற்படுகிறது..
பயன்பாடுகள்:
1. எச்சரிக்கை  மணி அமைப்பு,
2. கிடைநிலை இயக்கத்திலுள்ள இயங்குபட்டையில் எண்ணிக்கைக் கருவியாக பயன்படுதல்.
3. ஒளி கடத்திகள்.
4. குறுந்தகடு இயக்கிகள், புகை கண்டுணர்விகள்.
5. மருத்துவத் துறையில் X - கதிர்கள் மூலம் உடல் உறுப்புகளைக் கண்டுணர்ந்து கணினி மூலம் வரைபடமாக அளித்தல்.

LED என்பது முன்னோக்குச் சார்பில் செயல்படும்போது கட்புலனாகும் மற்றும் கட்புலனாகாத ஒளியை உமிழும் p-n சந்தி டையோடு ஆகும். இந்நிகழ்வில் மின்னாற்றலானது ஒளி ஆற்றலாக மாறுவதால் இது மின் ஒளிர்வு எனவும் அழைக்கப்படும்.

இதில் p-பகுதி, n-பகுதி மற்றும் அடிப்பரப்பு ஆகியவை உள்ளன. குறிப்பிட்ட ஒரு திசையில் ஒளியைச் செலுத்துவதற்கு ஒளி ஊடுருவும் சன்னல் ஒன்று உள்ளது. LED வழியாக பாயும் முன்னோக்கு மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த சார்புபடுத்தும் மூலத்துடன் தொடரிணைப்பில் ஒரு புற மின்தடை இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், இதில் ஆனோடு மற்றும் கேத்தோடு எனும் இரு முனைகள் உள்ளன.
p-n சந்தியானது முன்னோக்குச் சார்பில் அமைக்கப்பட்டால், n-பகுதியில் உள்ள கடத்து பட்டை எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் p-பகுதியில் உள்ள இணைதிறன் பட்டை துளைகள் சந்தியின் குறுக்கே விரவுகின்றன. அவை, சந்தியைக் கடந்த பிறகு, அதிகப்படியான சிறுபான்மை ஊர்திகளாகின்றன. (p-பகுதிக்குச் சென்ற எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் n-பகுதிக்குச் சென்ற துளைகள்) இந்த அதிகப்படியான சிறுபான்மை ஊர்திகள் அவற்றிற்கு எதிரான மின்னூட்டமுள்ள அப்பகுதிகளுக்குரிய பெரும்பான்மை ஊர்திகளுடனான மறு இணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. அதாவது, கடத்து பட்டை எலக்ட்ரான்கள் இணைதிறன் பட்டையின் துளைகளுடன் மறு இணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
மறு இணைப்பு நிகழ்வின் போது, ஆற்றலானது, ஒளி (கதிர்வீச்சு) அல்லது வெப்ப (கதிர்வீச்சற்ற) வடிவில் வெளியிடப்படுகிறது. கதிர்வீச்சு மறு இணைப்பில் hv ஆற்றலுள்ள ஃபோட்டான் வெளியிடப்படுகிறது. கதிர்வீச்சற்ற மறு இணைப்பில் ஆற்றலானது வெப்ப வடிவில் வெளியிடப்படும்.
வெளியிடப்படும் ஒளியின் நிறமானது பொருளின் ஆற்றல் பட்டை இடைவெளியைப் பொருத்து அமையும். எனவே, LED க்கள் பல்வேறு நிறங்களில் அதாவது நீலம் (SiC), பச்சை (AlGaP) மற்றும் சிவப்பு (GaAsP) ஆகிய நிறங்களில் கிடைக்கின்றன. தற்போது ஒளி உமிழ்வு டையோடுகள், வெள்ளை நிறத்தில் (GaInN) கூடக் கிடைக்கின்றன.

மாறுதிசை மின்னோட்டத்தை நேர் திசை மின்னோட்டமாக மாற்றும் செயல்முறை திருத்துதல் எனப்படும்.

அமைப்பு:
அரை அலை திருத்தியின் மின்சுற்று படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இச்சுற்றில் ஒரு மின்மாற்றி p-n சந்தி டையோடு மற்றும் ஒரு மின்தடை ஆகியவை உள்ளன.
அரை அலை திருத்தி சுற்றில், AC உள்ளீடாக செலுத்தப்பட்டு மற்றொரு பகுதி தடுக்கப்படுகிறது.
எனவே, உள்ளீட்டின் ஒரு பகுதி மட்டுமே வெளியீட்டை அடையும். எனவே, இது அரை அலைதிருத்தி எனப்படும். இங்கு p-n சந்தி டையோடு திருத்தி டையோடாகச் செயல்படுகிறது.
உள்ளீடு சைகையின் நேர் அரை அலையின் போது:
AC உள்ளீடு சைகையின் நேர் அரை அலையானது மின்சுற்றுக்கு அளிக்கப்படும்போது, A முனையானது B முனையைப் பொருத்து நேர் மின் முனையாகச் செயல்படுகிறது.
எனவே, டையோடானது முன்னோக்குச் சார்பில் அமைந்து மின்னோட்டத்தைக் கடத்துகிறது.
பளு மின்தடை R_L வழியாக மின்னோட்டம் பாய்ந்து அதில் V₀ என்ற மின்னழுத்தம் உருவாகிறது. இந்த மின்னழுத்தம் V₀ன் அலை வடிவம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
உள்ளீடு சைகையின் எதிர் அரை அலையின்போது:
மின் சுற்றின் வழியாக AC சைகையின் எதிர் அரை அலையினை செலுத்தும்போது A முனையானது B முனையைப் பொருத்து எதிர்மின் முனையாகச் செயல்படும்.
இப்போது டையோடு பின்னோக்குச் சார்பில் அமைந்து மின்னோட்டத்தை கடத்தாது.
எனவே, R_L வழியாக எவ்வித மின்னோட்டமும் பாயாது.

அரை அலை திருத்தியின் வெளியீடு, நிலையான நேர்திசை மின்னோட்டமாக இல்லாமல், சுழியிலிருந்து குறிப்பிட்ட மதிப்பு வரை அதிகரித்து மீண்டும் சுழியாகும் வரை குறையும். இது துடிப்பு மின்னழுத்தம் எனப்படும்.
அலைத்திருத்தியின் பயனுறுதிறன் என்பது வெளியீடு DC திறனுக்கும், சுற்றுக்கு உள்ளீடாக அளிக்கப்பட்ட AC திறனுக்கும் இடைப்பட்ட விகிதம் (\(\eta\)) ஆகும். அரை அலை திருத்தியில் இதன் மதிப்பு 40.6% ஆகும்.

i) இயக்கமில்லாப் பகுதி உருவாக்கம்:

p - n சந்தி உருவாக்கம்:
ஒரு ஒற்றை படிக குறைக்கடத்தியின் ஒரு பகுதி p-வகை குறைக்கடத்தியாகவும், மற்றொரு பகுதி n-வகை குறைக்கடத்தியாகவும் இருக்குமாறு பொருத்தமாக மாசூட்டப்படுகிறது. இரு பகுதிகளுக்கிடைப்பட்ட தொடும் பரப்பு p-n சந்தி எனப்படும்.
p-n சந்தி உருவானவுடன், n-பகுதியிலிருந்து ஒரு சில கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் p-பகுதிக்கும் p-பகுதியிலுள்ள துளைகள் n-பகுதிக்கும் விரவுகின்றன. n-பகுதியில் அதிக எலக்ட்ரான் செறிவும், p-பகுதியில் அதிக துளை செறிவும் இருப்பதால் இந்த மின்னூட்ட ஊர்திகளின் விரவல் நடைபெறுகிறது. சந்தியின் குறுக்கே பெரும்பான்மை மின்னூட்ட ஊர்திகளின் விரவல் ஏற்படுத்தும் மின்னோட்டம், விரவல் மின்னோட்டம் எனப்படும்.
n-பகுதியிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் வெளியேறும் போது அங்குள்ள ஒரு ஐந்து இணைதிறன் அணுவானது நேர்மின் அயனியாக மாறும். p-பகுதிக்கு இடம்பெயரும் கட்டுறா எலக்ட்ரான் ஆனது சந்திக்கு அருகே p-பகுதியிலுள்ள மூன்று இணைதிறன் அணுவிலுள்ள துளையுடன் மறு இணைப்பில் ஈடுபடுவதால் மூன்று இணைதிறன் அணுவானது எதிர்மின் அயனியாக மாறும். இந்த அயனிகள் அருகிலுள்ள படிக அணுக்களுடன் பிணைக்கப்படுவதால் அவைகளால் நகர இயலாது.
இந்த விரவல் நிகழ்வு தொடர்ந்து நடைபெறுவதால் சந்தி இருபுறங்களிலும் நேர் அயனி அடுக்கு மற்றும் எதிர் அயனி அடுக்கு பொருத்தமான வகையில் உருவாகின்றன. சந்திக்கு அருகில் மின்னூட்ட ஊர்திகளற்ற (கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள்) மெல்லிய அடுக்கு இயக்கமில்லா பகுதி எனப்படும்.
இயக்கமில்லாத பகுதியில் n-பகுதியிலுள்ள நேர்மின்னூட்ட அடுக்கு மற்றும் p-பகுதியிலுள்ள எதிர் மின்னூட்ட அடுக்கு இடையே மின்புலம் ஒன்று ஏற்படுகிறது. இது மேலே கொடுக்கப்பட்ட படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
இந்த மின்புலம் p-பகுதியிலுள்ள எலக்ட்ரான்களை n-பகுதிக்கும், n-பகுதியிலுள்ள துளைகளை p-பகுதிக்கும் இழுக்கிறது.
மின் புலத்தின் காரணமாக சிறுபான்மை மின்னூட்ட ஊர்திகளின் இயக்கத்தினால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னோட்டம் இழுப்பு மின்னோட்டம் எனப்படும். விரவல் மின்னோட்டமும் இழுப்பு மின்னோட்டமும் எதிரெதிர் திசையில் பாய்கின்றன.
ஆரம்பத்தில் இழுப்பு மின்னோட்டமானது விரவல் மின்னோட்டத்தைவிட குறைவாக இருந்தபோதும் குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குப் பிறகு அவை சமநிலை எய்தும்.
ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் (அல்லது துளையும்) சந்தியின் குறுக்கே விரவும் போது, மின்புலத்தின் வலிமை அதிகரித்து. அதனால், இரண்டு மின்னோட்டங்களும் சமமாகும் வரை இழுப்பு மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கும்.
எனவே, சமநிலையில் சந்தியின் குறுக்கே எவ்வித நிகர மின்னோட்டமும் இருக்காது. இவ்வாறு p-n சந்தி உருவாக்கப்படுகிறது.
ii) சந்தி மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னழுத்த அரண்:

சந்தியின் குறுக்கே குறிப்பிட்ட ஒரு நிலைவரை மின்னூட்ட ஊர்திகளின் இயக்கம் நடைபெறும். அதன்பின்னர் இயக்கமில்லாத பகுதியானது மேற்கொண்டு கட்டுறா மின் துகள்கள் சந்தியின் குறுக்கே விரவுவதை தடுக்கும்.
இதற்குக் காரணம், சந்தியின் குறுக்கே இருபுறங்களிலும் உள்ள நகர இயலாத அயனிகள் உருவாக்கும் மின்னழுத்த வேறுபாடு ஆகும்.
எனவே, இயக்கமில்லாப் பகுதியின் உட்புறத்திற்கு விரவ முயற்சிக்கும் எலக்ட்ரான் எதிர்கொள்ளும் எதிர்மின் அயனிகளின் அரணால் விரட்டப்படும்.
ஆனால், இந்த கட்டுறா எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் போதுமான அளவு இருந்தால் அவை அரணை முறித்து p- பகுதியில் நுழைந்து அங்கிருக்கும் துளையுடன் இணைந்து மற்றோர் எதிர்மின் அயனியை உருவாக்கும்.
இயக்கமில்லாப் பகுதியின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடானது எலக்ட்ரான்களின் இந்த விரவலினால் குறிப்பிட்ட ஒரு மதிப்பு அதாவது சமநிலையை எய்தும் வரை அதிகரித்துக் கொண்டே செல்லும்.
இந்நிலையில், இயக்கமில்லாப் பகுதியின் அகவிலக்கு விசையானது, மேலும் கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் சந்தியின் குறுக்கே விரவுவதைத் தடுக்கும்.
இந்த இயக்கமில்லாப் பகுதியின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடு மின்னழுத்த அரண் (V_b) எனப்படும். இதனை மேலே கொடுக்கப்பட்ட படத்தில் காணலாம்.
சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியத்திற்கு 25°C வெப்பநிலையில் மின்னழுத்த அரணின் மதிப்புகள் முறையே 0.7 V மற்றும் 0.3 V ஆகும்.

n வகை குறைக்கடத்தி:
உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்திகளுடன் மாசுக்களைச் சேர்க்கும் நிகழ்வு மாசூட்டல் எனப்படும்.
ஒரு தூய சிலிக்கான் (அல்லது ஜெர்மானியம்) படிகத்துடன் ஐந்து இணைதிறன் தனிமங்களான பாஸ்பரஸ், ஆர்சனிக் மற்றும் ஆண்டிமணி ஆகியவற்றை மாசூட்டும் போது n - வகை குறைக்கடத்திகள் பெறப்படுகின்றன.
இந்த மாசூட்டிகள் ஐந்து இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களை கொண்டவை. மாசூட்டல் செயல்முறையின்போது சில சிலிக்கான் அணுக்களுக்குப் பதிலாக ஐந்து மாசூட்டிகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. ஆனால், சிலிக்கான் நான்கு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களை கொண்டது.

மாசு அணுவின் ஐந்து இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களுள் நான்கு எலக்ட்ரான்கள் அருகிலுள்ள நான்கு சிலிக்கான் அணுக்களுடன் சகப்பிணைப்பில் இணைக்கப்படுகின்றன. மாசு அணுவின் ஐந்தாவது எலக்ட்ரான் அணுக்கருவுடன் தளர்வாக இணைக்கப்பட்டும் சகப்பிணைப்பில் இணைக்கப்படாமலும் உள்ளது. . மாசூட்டி அணுவில் தளர்வாக இணைக்கப்பட்டுள்ள ஐந்தாவது எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் நிலையானது கடத்தும் பட்டையின் விளிம்புக்கு சற்றுக் கீழே அமைந்துள்ளது. இது கொடையாளி ஆற்றல் எனப்படும்.
அறை வெப்பநிலையில், இந்த எலக்ட்ரான்கள் வெப்ப ஆற்றலை உட்கவர்ந்து கொண்டு கடத்துப் பட்டையை அடையும். மேலும், புற மின் புலத்தினால் கூட தளர்வாகப் பிணைக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை கட்டுறா நிலைக்கு மாற்றப்பட்டு மின்னோட்டம் கடத்தப்படும்.

உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்தியில் இணைதிறன் பட்டையிலிருந்து எலக்ட்ரானை கடத்து பட்டைக்கு மாற்ற தேவைப்படும் ஆற்றல் ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கானில் முறையே 0.7 eV மற்றும் 1.1 eV ஆகும்.
ஆனால், கொடையாளி எலக்ட்ரானைக் கட்டுறா நிலைக்குக் கொண்டு செல்ல தேவைப்படும் ஆற்றல் ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கானுக்கு முறையே 0.01 eV மற்றும் 0.05 eV மட்டுமே என்பதை முக்கியமாகக் கவனிக்க வேண்டும்.

இணைதிறன் பட்டையில் உள்ள வெப்பத்தினால் உருவாக்கப்பட்ட துளை மற்றும் கடத்தும் பட்டையில் மாசு அணுக்களால் உருவாக்கப்பட்ட கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் (n - வகை குறைக்கடத்தி).