Відповідно до зонної теорії твердих тіл, енергетичні рівні електронів у напівпровідниковому матеріалі утворюють смугу. Зона провідності з більшою енергією, валентна зона з меншою енергією, дві окремі смуги. Вводять напівпровідникові нерівноважні електронно-діркові пари сполуки, що випромінюють енергію, що виділяється у вигляді світла, це рекомбінація носіїв.
Як правило, є два типи напівпровідникових матеріалів, матеріали із прямою шириною забороненої зони та матеріали із непрямою зоною забороненої зони, напівпровідники із прямою забороненою зоною, такі як GaAs (арсенід галію), набагато частіше, ніж напівпровідникові матеріали з непрямими зазорами, такі як ймовірність випромінювання Si, набагато вище.
Рекомбінація в напівпровідниках для досягнення стимульованого випромінювання (лазер) необхідна для наступного: розподілу інверсії популяції зі сторони p-типу та сторони n-типу в активну область, коли щільність носія дуже велика, кількість електронів займає провідність смуга електронних станів перевищує кількість електронів, що займають валентну смугу електронного стану, утворюючи інверсію популяції в розподілі. ② напівпровідникові світлорезонансні порожнини, порожнина яких складається з дзеркала на обох кінцях, і називається порожниною Фабрі Перо. По-третє, висока компенсація збитків. Оптичні втрати резонатора в основному полягають у зовнішньому запуску втрат, спрямованому на відбиття, і середньому поглинанні світла.