LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱回应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。

LED电学特性

　　A. I-V特性

　　表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。

　　（1） 正向死区：（图oa或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs为1V，红色GaAsP为1.2V，GaP为1.8V，GaN为2.5V。

　　（2）正向工作区：电流IF与外加电压呈指数关系

　　IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS 为反向饱和电流 。

　　V＞0时，V＞VF的正向工作区IF 随VF指数上升 IF = IS e qVF/KT

　　（3）反向死区 ：V＜0时pn结加反偏压

　　V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP为0V，GaN为10uA。

　　（4）反向击穿区 V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V＜- VR时，则出现IR突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同，各种LED的反向击穿电压VR也不同。

　　B . C-V特性

　　LED的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。

　　C-V特性呈二次函数关系（如图2）。由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。

　　C.最大允许功耗PF m

　　当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IF

　　LED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光，还有一部分变为热，使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当Tj＞Ta时，内部热量借助管座向外传热，散逸热量（功率），可表示为P = KT（Tj – Ta）。

　　D.回应时间

　　回应时间表征某一显示器跟踪外部资讯变化的快慢。现有几种显示LCD（液晶显示）约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S（us级）。

LED光学特性

　　发光二极体有红外（非可见）与可见光两个系列，前者可用辐射度，后者可用光度学来量度其光学特性。

　　A.发光法向光强及其角分佈Iθ

　　发光强度（法向光强）是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。发光强度的角分佈Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分佈。它主要取决于封装的工艺（包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否）