半导体材料中电子的能级根据固体的能带理论形成能带。其中高能量的是导带，低能量的是价带，且两带被禁带隔开。当引入半导体的非平衡电子 - 空穴对复合时，会把释放的能量以发光形式辐射出去，这就是载流子的复合发光。

一般所用的半导体材料分为两大类，分别是直接带隙材料和间接带隙材料。在这两类材料中，像 GaAs（砷化镓）这样的直接带隙半导体材料，其辐射跃迁几率比像 Si 这样的间接带隙半导体材料要高得多，发光效率也高得多。

3. 需要高增益来补偿光损耗。谐振腔的光损耗主要是从反射面向外发射的损耗和介质的光吸收。

3. 要有谐振腔，以实现光的振荡和放大。

要产生足够的粒子数反转分布，意味着高能态粒子数要比处于低能态的粒子数足够得多；

一个合适的谐振腔可以起到反馈的作用，这样能让受激辐射光子增生，进而产生激光震荡。

要满足特定的阀值条件，这样光子增益才能等于或大于光子的损耗。

半导体激光器的工作原理涉及激励方式。它利用半导体物质，也就是利用电子在能带间进行跃迁从而发光。通过半导体晶体的解理面形成两个平行的反射镜面当作反射镜，以此组成谐振腔。利用谐振腔使光振荡并反馈，进而产生光的辐射放大，最终输出激光。

半导体激光器具有以下优点：其一，体积较为小巧；其二，重量比较轻；其三，运转过程较为可靠；其四，耗电量较少；其五，效率较高。