由于Ga N基蓝光/绿光LEDs及LDs的产业化,使得人们对III-氮化合物半导体材料的研究倾注了更多的兴趣。Ga N因其宽禁带宽度、直接带隙和抗辐射性能和耐热性等特点成为制备光电器件的主要材料。本文研究了Ga N基紫外大功率LED的可靠性,主要是基于器件在直流开态应力下老化后的性能退化机制。首先,通过分析并综合大量的文献资料,总结出引起Ga N基LED在加速老化实验后性能退化的机制,主要包括:接触金属电迁移,P-Ga N及欧姆接触退化,深能级缺陷的增加,P-型掺杂不稳定性。随后利用中为光电公司制造的395 nm紫外大功率LED进行直流老化实验,该器件正常工作电流为350 m A,器件尺寸为45×45 mil2。选取光衰不同的两组器件,对其I-V特性曲线分为三个区域进行对比分析,分别为反向区,未开启区和线性区。研究发现造成器件退化的原因可能为深能级缺陷,并排除了欧姆接触退化这一原因。接着对两组器件进行低频噪声测试,通过对测得的电流功率谱密度/频率曲线拟合,发现造成器件退化的主要原因是有源区中存在的大量的深能级缺陷,该结论也进一步验证了通过I-V特性分析得出的退化原因。最后对短波长器件的电学及光学特性进行研究,主要包括两种器件:Al Ga N/In Ga N UV-LED和Al Ga N/Al Ga N UV-LED。首先对LED器件的EL谱进行多峰拟合得到该器件的发光波长,分别为360 nm和352 nm。通过I-V测试,得到特性不同的两组LED器件,对其I-V特性差异进行详细的分析。随后分别在10 KHz和100 KHz频率条件下对器件的C-V特性进行测试,发现在某一频段及电压偏置下LED中的载流子变化来不及响应这一频率,表现为电容值的下降。随后利用相应的公式得到表观载流子分布图。比较两组器件的分布图可以得到器件特性差的主要原因,即材料的特性差造成器件电学特性的下降。通过分析载流子分布图,可以得到360 nm和352 nm器件中材料特性较差的部位分别为n-型区到部分有源区和有源区。