Dans un matériau à gap direct la recombinaison des paires électron trou injectées dans une position p-n peut donner naissance à l'émission de photons, dont l'énergie est environ égale à l'énergie de la bande interdite du matériau.
le laser
L'inversion de population est réalisé en augmentant la tension appliquée à la jonction p-n,la probabilité d'occupation d'un état de la bande de conduction est alors plus grande que celle d'un état de la bande de valence. Les deux interfaces air semiconducteur joue le rôle de miroir diélectrique naturel définissant la cavité.
Malheureusement les écarts très forts nécessaire pour atteindre le seuil laser dans une simple p-n sont responsable de beaucoup de dissipation thermique, que son fonctionnement est possible qu'a basse température et en régime pulsée. Ce problème a été résolu avec les heterostructure et ces lasers sont utilisé dans les cd dvd blu-ray...photocopie,imprimantes...applications médicales et industrielles...