半导体照明一般是指用发光二极管（light emitting diode; LED）作为光源的照明。发光二极管利用固体半导体芯片作为发光材料，发光二极管芯片的内部电流由p型半导体材料流向n型半导体材料，p型半导体材料中的空穴与n型半导体材料中的电子在量子阱有源区发生辐射复合而发光。

发光二极管的起源可以追溯到20世纪初期。1907年，研究者在碳化硅（SiC）晶体上观察到了黄光，这是人类历史上第一次实现电致发光。20世纪50年代，研究者提出并验证人工生长的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，并研制出第一支商用砷化镓（GaAs）发光二极管，即波长为870纳米的红外发光二极管。20世纪80年代，铝镓铟磷材料的研究在日本兴起，材料体系随铝组分的变化，带隙范围为1.9～2.23电子伏特，波长范围为560～650纳米，可以实现红光到绿光波段发光。氮化镓（GaN）基LED在研究者有效改进P型掺杂后，得到快速发展。GaN基系列材料具有禁带宽度宽、热稳定性和化学稳定性好、波段覆盖从可见光到紫外部分等优点。

半导体照明器件的主要内容包括LED原材料、材料外延生长、芯片制造、封装技术以及测试仪器和生成设备等。①原材料。LED的原材料包括衬底材料，制备Ⅲ-Ⅴ族化合物的各种有机金属源等前驱物和超纯气体等。②材料外延生长。LED材料外延主要是基于金属有机物化学气相沉积，在衬底上依次生长缓冲层、n型材料、量子阱发光层和p型材料。GaN外延片的质量是影响LED性能的根本性因素。在外延片生长过程中，改进材料结构，优化生长参数，以获得高质量的外延片是材料外延的主要目标。③芯片制造。芯片是LED的核心组件，其主要功能是把电能转化为光能，芯片制造是把外延片制备成LED芯片的过程。芯片工艺包含化学清洗、图形光刻、台面刻蚀、金属电极及反射镜制备、退火、钝化处理、表面修饰、减薄磨抛、划片裂片、点测分选等工艺，对于垂直结构LED，还包含激光剥离、键合或者电镀等工艺。芯片工艺实现LED的电注入和光提取，芯片结构的设计面向发光二极管光学（光提取效率）、电学（电流分布）及热学（散热性能）性能。④封装技术。大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。但是，LED封装在保护管芯和实现电气互连的情况下，更要考虑光输出效率以及光型分布等。LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构和具体应用等因素决定，LED封装先后经历了支架式、贴片式、功率型、板上芯片封装和芯片尺寸封装等发展阶段。随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了更高的要求。LED封装的主要工序有扩晶、固晶烘烤、焊线、灌胶、测试、分光分色及包装等。⑤LED的测试仪器和生成设备。测试仪器主要有X射线双晶衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、二次离子质谱测试、光致发光测试系统、电致发光测试系统和LED光电参数综合测试系统等。生成设备包括金属有机物化学气相沉积设备，光刻机、磁控溅射设备、电子束蒸发设备、等离子体增强化学气相沉积设备、激光剥离机、真空退火炉、划片机、固晶机、金丝球焊机、灌胶机、真空烘箱、芯片计数仪、芯片点测机、倒膜机和光色点全自动分选机等。

半导体照明具有高效、节能、环保和易维护等特点。各色系发光二极管广泛应用于普通照明、电视和手机等液晶背光源、交通信号显示、汽车等各类运输工具照明、户外全色信息显示、景观照明、军用照明、光通信以及医疗农业等领域。