Полупроводники различаются и по так называемому квантовому выходу. Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару, объясняет Александр Юнович. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим теплоотводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а для синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.
Полупроводниковые материалы с различными типами проводимости и разной шириной запретной зоны производят на специальных установках методом дорогостоящего эпитаксиального (послойного) выращивания многопроходных двойных гетероструктур в жидкой или газообразной среде. Наибольшее распространение получил метод выращивания гетероструктур путем металлоорганического вакуумного нанесения материалов на подложку из сапфира карбида кремния, арсенида галлия или фосфида галлия.
Существуют и органические светодиоды (OLED), обычные полимерные материалы являются диэлектриками и не проводят электричества. Физики Алан Хигер, директор Института полимеров и твердых органических соединений Калифорнийского университета, Алан Мак-Диамид, профессор Пенсильванского университета, и химик Хидеки Шикава, профессор Института материаловедения (г. Цукуба, Япония), были удостоены Нобелевской премии по химии в 2000 году за открытие и совершенствование проводящих полимеров. Молекулы полимеров представляют одномерные цепочки. В молекуле полимера, способного проводить электрический ток, имеются атомы углерода, соединенные попеременно двойными и одинарными связями. В каждой из этих связей имеется либо лишний электрон, либо вакансия — отсутствующий электрон. Когда к молекуле подсоединяются дополнительные атомы легирующей примеси, вакансии и электроны получают возможность двигаться в противоположных направлениях вдоль молекулы полимера — возникает электрический ток. При соответствующем выборе компонентов для композитных слоев легко получить дешевые источники белого света, что открывает безграничные возможности для их практического применения.
