復(fù)合與注入是個動態(tài)過程。P區(qū)和N區(qū)本來就是中性區(qū)，只有PN結(jié)區(qū)存在空間電荷。
在上述動態(tài)過程中，可以認(rèn)為復(fù)合速度等于注入速度。在注入恒定的條件下，可以認(rèn)為中性區(qū)內(nèi)一直含有等量的仍未復(fù)合的電子和空穴，所以發(fā)光也會一直持續(xù)（發(fā)光區(qū)即復(fù)合區(qū)的寬度為PN結(jié)兩端的電子擴散長度加空穴擴散長度�？臻g電荷區(qū)寬度小很可以忽略）。

這是一個過程，而不是一個結(jié)果

可以這么簡單地理解，LED發(fā)光是電源的電能轉(zhuǎn)化為LED的光能，在LED中復(fù)合發(fā)光的的載流子是由電源提供的，電注入的載流子。

樓主，經(jīng)過討論后給予答復(fù)如下：
先解釋空穴：
      空穴又稱電洞（Electron hole），在固體物理學(xué)中指共價鍵上流失一個電子，最后在共價鍵上留下空位的現(xiàn)像。即共價鍵中的一些價電子由于熱運動獲得一些能量，從而擺脫共價鍵的約束成為自由電子，同時在共價鍵上留下空位，我們稱這些空位為空穴。
      一個呈電中性的原子，其正電質(zhì)子和負(fù)電電子的數(shù)量是相等的�，F(xiàn)在由于少了一個負(fù)電的電子，所以那里就會呈現(xiàn)出一個正電性的空位——電洞。當(dāng)有外面一個電子進(jìn)來掉進(jìn)了電洞，就會發(fā)出電磁波——光子。 　　電洞不是正電子，電子與正電子相遇湮滅時，所發(fā)出來的光子是非常高能的(即所謂的猝滅現(xiàn)象)。那是兩粒子的質(zhì)量所完全轉(zhuǎn)化出來的電磁波能（通常會轉(zhuǎn)出一對光子）。而電子掉入電洞所發(fā)出來的光子，其能量通常只有幾個電子伏特。
　　半導(dǎo)體由于禁帶較窄，電子只需不多的能量就能從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶，從而在價帶中留下空穴。周圍電子可以填補這個空穴，同時在原位置產(chǎn)生一個新的空穴，因此實際上的電子運動看起來就如同是空穴在移動。
      空穴并不是真實存在的,只是對大量電子運動的一種等效,空穴的流動其實就是大量電子運動的等效的反運動

再來看二極管發(fā)光原理：
      發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。
      當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。此熒光激發(fā)LED晶片上的熒光粉發(fā)出更大能量、更多種類的光。

結(jié)論：嚴(yán)格來說P區(qū)的空穴被復(fù)合完后，發(fā)光中止。而N區(qū)的電子由于有外加電流，其失去電子產(chǎn)生的空穴會被填補。由于P區(qū)空穴足夠多，LED發(fā)光壽命一般有十萬小時（光效減半）。
      樓主的“PN結(jié)一般是離子注入的方法制備。注入的離子數(shù)量是有限的”這句話是沒有問題的；
      但是“那么如果P區(qū)的空穴和N區(qū)的電子全部復(fù)合完了。P區(qū)和N區(qū)都成了中性”這句話有點問題，P區(qū)和N區(qū)本身是電中性的。

注：歡迎有這方面研究的光源專家，加入討論，