感受的能量范围，由上面公式，约为1.5-3.0电子伏特。令人不可思议的，这也是地球上常见半导体电子价带到导带的能隙（具体见下节）范围，0.5-4.0电子伏特。因此，从能量守恒，半导体电子可以吸收光子从价带跳到导带产生光伏制造太阳能电池，或形成可以记录影像的光电探测器与电荷偶合器件（CCD）而诞生推翻“胶卷”照相的数码相机革命，CCD产生的数字图像可以在互联网瞬时传播到全世界，使人们用智能手机产生“千里眼”的神话（如微信）享受。反过来，在半导体PN结（具体见下节）输入电能也能激发电子从价带跃迁到导带而在价带产生空穴，在适当的电压作用下及合适入射光子诱导下，导带电子会回落与空穴复合而产生光子从半导体向外发射，从而诞生发光LED与半导体激光器。因此，光子学的发展必然与半导体电子学发展同步，基于半导体的光子学与基于半导体的电子学的组合被称为光电子学（optoelectronics），它是人类第三次工业革命，信息时代诞生的科学技术的基础。在半导体激光器发明以前，人们用模拟电信号在金属丝传递信号，这就是大家在上世纪使用的电报电话，但自从半导体激光器诞生后，我们可以把激光信号导入很细的玻璃丝-光纤（比铜丝便宜几百倍），以最小的损耗（与铜丝比），不受外界电磁噪声（雷电、收音机、电视机、电动机等）干扰，最大的带宽（因为不同频率光波传播的独立性），使得大量数字化信息同时在一条光纤传播。光纤与CCD是光电子学对信息技术革命最明显的贡献，因此，两项应用物理的发现在2009年被授予诺贝尔物理奖。而同样是光电子学发现的LED为什么直到5年后才被授予诺贝尔物理奖？我们下节将根据瑞典皇家科学院物理部编写《高效蓝光LED成就了高亮度节能白光光源——2014诺贝尔物理学奖的科学背景》（详细的译文可参见哈尔滨工业大学化工学院甘阳教授在科学网的博文：
http：///news/news_show.aspx？ID=39305&classid=125），以及笔者对其中涉及的半导体能带理论知识的补充，给予回答。
二.高效蓝光LED为什么能获诺贝尔奖
半导体物理能带理论和p-n结研究在上世纪40年代就取得很大的进展，标志性的突破就是1947年美国贝尔电话实验室的晶体管伟大发明，Shockley、Bardeen和Brattain因此获得1956年诺贝尔奖。与此同时，研究者也意识到p-n结也能用做发光器件。1951年，美国Signal Corps Engineering实验室的K. Lehovec等就据此解释了前人在SiC发现电致发光现象：载流子注入结区后电子和空穴复合后发光。但是，实测的光子能量要低于SiC的能隙，他们认为此复合过程可能是杂质或晶格缺陷主导的过程。1955年，用其他几种III-V型化合物也观察到了载流子注入电致发光现象。1955-1956年，贝尔电话实验室的J.R.Haynes发现Ge和Si电致发光现象的机制也是p-n结区中电子和空穴的复合所致（如图1）。
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