半导体发光二极管的辐射发光效率(Radiant Efficiency,ηR)又被称为电光转换效率(Wall-Plug Efficiency,ηWP)，是光输出功率与光输入功率之比。

　　式中，ηext是外部量子效率(External Quantum Efficiency);ηv是电压效率。因为外部量子效率等于内部量子效率(Internal Quantum Efficiency, ηint)乘以光取出效率(Extraction Efficiency，Cex)，所以

　　内部量子效率是光子数与电子空穴复合数之比，因此：

　　而

　　其中，Popt为光输出功率;I为电流;V为电压;h为普朗克常数;f为频率(Frequency);q为电荷量。

　　一般ηv的范围是0.75~0.97，要增加ηv就是要减少电阻及电压与临界电流，而电阻则与LEDpn结中的p层杂质分布及电接触有关。所以

　　在进入功率IV一定时，要改进ηw p就要改进内部量子效率以得到高的Popt以及高的光取出效率。而这里主要的目的就是介绍怎样增加光取出效率以得到高亮度、高效率的LED。

　　一般LED都以平面结构生长在有光吸收(Absorbing)功能的衬底上，上面以环氧树脂圆顶形(Epoxy Dome)封装，这种结构的光取出效率非常低，仅为4%左右，而质量好的双异质结构的内部量子效率可高达99%，所以只有一小部分的光被放出，主要原因有：一是电流分布不当以及光被材料本身所吸收;二是光不易从高折射率(Refractive Index)的半导体传至低折射率的外围空气(n=1)。

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