在人类资源越来越枯竭和污染的今天，节能和环保成为了大家共同面对的一个挑战。LED以其节能、能效高、环保无毒、寿命长、可靠性高、体积小、可控性、冷发光、安全性等特点，使得其越来越受到人们的重视。目前，LED已经开始深入到我们的日常生活当中，从交通信号灯到随处可见的广告牌;从五光十色的楼宇装饰到各大城市的亮化工程;从北京奥运会到上海世博会再到广州亚运会，LED都扮演着重要的角色。　　 虽然，LED已广泛使用于生活的各个方面。然而，作为节能环保的第四代光源，其取代传统的日光灯和白炽灯还面临着很多问题。对于白光LED，其需要蓝光LED泵浦YAG荧光粉发出黄光，再将蓝光和黄光合成白光。而蓝光LED一般是通过InGaN/GaN多量子阱来现实的。但是，在大注入条件下，InGaN/GaN多量子阱LED内量子效率会明显下降，这就是阻碍大功率LED发展和LED普通照明的一个重要原因。基于这一点，有必要对InGaN/GaN多量子阱进行较详细的研究。而为了简化计算和实验模拟，本文以InGaN/GaN单量子阱为模型，主要从以下几个方面，在理论和实验上研究了InGaN/GaN LED的光电性能。　　 (1)从理论上分析了InGaN/GaN发光过程，研究了量子阱内载流子分布情况。从Poisson方程、连续方程、载流子密度方程等方面分析了发光一般性能。　　 (2)研究了LED的能量转化过程，分析了载流子泄漏、溢出和非辐射组合等影响光能损失和内量子效率下降的各个因素。详细讨论了导致内量子效率下降的各个模型，比较了不同模型的发光机制。　　 (3)建立了量子阱束缚态分裂能级，计算了不同量子阱宽的分裂能级，分析了分裂能级的变化规律。　　 (4)通过模拟单量子阱的发光，从启动电压、量子阱内载流子的浓度、功率光谱密度、辐射速率、发光速率和内量子效率等方面详细分析了InGaN/GaNLED的发光性能。　　 通过以上几个方面的研究表明，量子阱宽对LED的发光性能有着极为重要的影响，不同的量子阱宽有着不同的发光性能。分析结果表明:当量子阱宽较窄时，极化效应导致的能带弯曲是光谱红移的主要原因，电子泄漏是导致效率下降的主要原因;当阱宽较大时能级填充是导致光谱红移的主要原因，俄歇复合与载流子离域是导致效率下降的主要原因。由本文得出，当量子阱宽为2.5-3.5nm时，InGaN/GaN发光二极管获得最大内量子效率与发光效率。这些结论将对InGaN/GaN LED量子阱结构优化，提高内量子效率与发光效率起到一定的指导意义。