Explorando aplicações de semicondutores e criando os chamados tiristores e retificadores, precursores dos diodos modernos. Holonyak buscava um resultado visível utilizando  GaAsP (fosfato de arsenieto de galio),  tentou formar espelhos, através de cortes. No dia 9 de outubro de 1962, Holonyak tornou-se a primeira pessoa a operar uma liga de laser semicondutora visível, o dispositivo que iluminou o primeiro LED visível.Cinquenta anos depois da invenção, os LEDs robustos e de longa duração foram incorporados como fonte de luz em inúmeras aplicações, das mais simples até as de missão crítica.

E o cientista ainda se lembra da sensação quando a primeira luz “mágica” foi acesa. “Eu sei que estou apenas no começo, mas sei que o resultado é muito poderoso. Não há ambiguidade sobre o fato de que essa invenção tem uma vida útil muito além do que estamos vendo”, afirmou Holonyak.

Os LEDs são pequenas fontes de luz ou chips finos, que se tornam iluminados pelo movimento dos elétrons, através de um material semicondutor.Hoje, os LEDs estão disponíveis em várias cores, incluindo a luz branca brilhante com a qual os consumidores estão acostumados em sua iluminação doméstica, e são adotados por causa da economia de energia e da longa vida útil. Eles usam até 75% menos energia do que as lâmpadas incandescentes, duram até 25 vezes mais do que as fontes de luz incandescentes e de halogêneo, e até três vezes mais do que a maioria das lâmpadas fluorescentes compactas. Os LEDs também são frios ao toque, acendem-se imediatamente e sua forma compacta permite luminárias de diferentes design.