InGaN LED中位错密度达108-1010/cm2,却具有很高的发光效率。对此学术界有两种解释：一种认为载流子被限制在InGaN量子阱的富In局域态中，避免了非辐射复合；另一种认为，量子阱生长时在位错处形成V形坑，坑中侧壁量子阱的禁带宽度比平台量子阱大数百meV，在位错周围对载流子形成势垒，避免载流子靠近位错而被捕获。这两种理论均能在一定程度上解释GaN基LED的发光行为。然而，局域态的解释提出多年，却未有对局域态实现调控的报道；相比之下，V形坑则具有更强的可控性。虽然文献提出V形坑的形成可抑制非辐射复合，但V形坑对器件光电性能影响的研究却并不透彻。在此背景下，本文在Si衬底上生长了GaN基蓝光LED外延材料，结构依次为：缓冲层、N型GaN层、准备层（含低温GaN层、超晶格层、电子注入层）、多量子阱、P-AlGaN、V形坑合并层和P-GaN接触层，选择V形坑作为主要研究对象，所做的工作以及取得的研究成果包括：1.研究了Si衬底GaN中V形坑的产生和合并。（1）对V形坑的产生：实验表明在高温N层GaN后生长一层低温GaN可产生V形坑，且V形坑尺寸随该层厚度的增加而变大；同温同厚度时，In0.02Ga0.98N/GaN超晶格比单层低温GaN所形成的V形坑尺寸要小；AFM测得的V形坑密度，约为基于高分辨XRD摇摆曲线所计算的位错密度的一半。（2）对V形坑的合并：实验结果表明，升高生长温度、减慢生长速率以及H2气氛下有利于V形坑的合并。2.发现并解释了V形坑侧壁量子阱的电致发光（EL）现象。在含有V形坑的器件结构中，设计了低温生长的AlGaN电子阻挡层（EBL）重掺Mg和不掺Mg的对比实验，对样品进行了二次离子质谱（SIMS）、透射电子显微镜（TEM）以及变温变电流EL测试。（1）侧壁量子阱EL的产生：EBL不掺Mg样品中的低温（≤150K）EL光谱中在主峰的短波长侧出现一宽发光峰，峰形同已报道的侧壁量子阱的PL结果相符。根据TEM测试，低温AlGaN EBL在V形坑侧壁比c面薄。据此提出EBL不掺Mg增加了流经V形坑的空穴电流比例，将该发光峰归结为V形坑侧壁量子阱的EL峰。据作者所知，这是对侧壁量子阱EL的首次报道。（2）侧壁量子阱EL峰形的展宽：在小电流密度段侧壁量子阱EL峰形随着电流密度的增大逐渐向短波长展宽，当电流密度增大至一定值时达到稳定。针对这一现象，提出了器件的等效电路模型，结合文献报道的V形坑中侧壁量子阱禁带宽度不一致这一特性，提出载流子注入至禁带宽度更大的侧壁量子阱需要更高的正向电压，很好地解释了侧壁量子阱的EL行为。3.发现了空穴从V形坑侧壁注入至平台量子阱的实验证据。在含有V形坑且EBL不掺Mg的样品100K及以下的EL光谱中，当侧壁量子阱发光峰与主峰峰值强度比值上升至约0.3时，观察到主发光峰往短波方向出现明显展宽。提出EBL不掺Mg的器件在100K以下EL时V形坑中电流比例极大，大量空穴从V形坑侧壁注入至边缘的平台量子阱中，致使V形坑边缘与远离V形坑的平台量子阱发光强度相当，两个区域的平台量子阱发光波长的差异（文献报道）导致主发光峰朝短波方向展宽。4.研究了V形坑尺寸加大以及在P层引入非故意掺Mg的V形坑合并层对空穴输运的影响。（1）V形坑尺寸加大后，低温EL光谱中主峰的短波长侧除侧壁量子阱的发光峰外，还出现了准备层的超晶格中In0.02Ga0.98N的发光峰。提出V形坑尺寸加大后，空穴离位错的平均距离更远，在V形坑中相对电子有着更高的注入效率，以致溢出至N型层；（2）在P型层引入非故意掺Mg的V形坑合并层后，V形坑侧壁量子阱与平台量子阱EL的相对强度大幅下降，表明该层的引入大幅降低了器件工作时流经V形坑的电流比例。此外，还研究了InGaN/GaN多量子阱LED不同位置的垒重掺Si对器件光电性能的影响，对相应器件进行了变温变电流测试。（1）在较为靠近P型层的垒重掺Si (2.2×1018/cm3)，可使生长条件相同的多量子阱出现双发光峰；提出垒中掺Si，可使掺Si垒与P层之间的量子阱中的PN结内建电场较其余量子阱更强，进而更多屏蔽这些量子阱内的压电场，减弱量子限制斯塔克效应（QCSE），使能带更平，发光波长更短；（2）研究了不同位置垒掺Si的EL光谱，发现掺Si垒越靠近P层，EL时对掺Si垒与P层间的量子阱中压电场的屏蔽效应越明显；（3）研究了不同电流密度和温度的EL光谱，发现电流密度越大，温度越低，载流子越倾向于在靠近P层的量子阱内复合，与文献通过其他方法得到的结论一致。以上结果部分已发表在Applied Physics Letters以及Journal ofApplied Physics上。另有部分待发表。