光电二极管（LED）具有寿命长、效率高、体积小、节能环保、固态发光、应用灵活、响应时间短、抗辐照等优势，被誉为新一代照明光源，目前在显示屏、背光源、景观照明等民用行业得到广泛的应用，作为光源开始向固态照明市场渗透，在卫星、航天飞船、导弹等军事和太空领域中的应用也备受瞩目。然而要完全取代传统的白炽灯和日光灯成为真正意义上的新一代照明器件，扩大其在航空航天领域的应用，LED仍然面临着诸多问题。首先，量子阱和势垒之间存在晶格失配和热失配，缺陷密度高，量子阱内产生自发极化和压电极化效应，在界面上产生极化电荷，导致量子限制斯塔克效应（QCSE），影响LED光电特性，但InGaN/GaN量子阱表现出比传统Ⅲ-Ⅴ族半导体材料更高的发光效率，其发光机理和内部的载流子动力学尚未完全明确；其次，蓝光LED芯片存在效率崩塌（Efficiency Droop）效应，即大电流密度条件下发光二极管外量子效率随电流密度的增加而下降，这降低了LED在大功率电流密度下的能量利用率，同时产生了大量热量，增加散热难度，恶化LED光电特性，缩短LED使用寿命，阻碍LED在固态照明等领域的应用；最后，在航空航天这些强辐射场环境中, LED不可避免的会受到来自宇宙射线、太阳等离子气以及各种射线的辐照，辐照对样品的光电特性造成影响。本文对InGaN/GaN多量子阱LED光电特性和辐照特性进行了研究，主要内容概括为以下几个方面：　　1、开展InGaN/GaN多量子阱LEDγ射线辐照特性研究，了解LED辐照后光致发光（PL）峰位红移物理机制。高于20 Mrad Co-60γ射线辐射辐照后LED光致发光（PL）谱强度减弱，峰位红移（~54 meV）。通过表征X射线衍射（XRD）、时间分辨光致发光（TRPL）、变温PL和光调制反射（PR）谱和辐照前后LED峰位处CL单色图，得到如下结论：20 Mrad以上γ射线辐照后LED的峰位红移主要来源于辐照后InGaN量子阱中In组分变化的增加。　　2、比较InGaN/GaN量子阱LED不同穿透深度PL和CL，我们发现随着穿透深度的增加，LED发光在低波长处出现新峰，PL双峰的出现归结为应力的弛豫导致的pulling effects，即在生长方向上随着应力释放度的增加，更容易生长高In组分InGaN，而且量子阱表面应力已经接近或者完全弛豫。　　3、通过比较405 nm、457.8 nm和465.7 nm激光激发的变温PL来分析LED中载流子动力学，了解载流子分布和输运等相关过程。提出的载流子微观模型很好的解释了不同激发波长InGaN/GaN多量子阱LED PL发光峰，发光强度，半高宽随温度的变化特性。InGaN/GaN量子阱LED低温时PL峰能随温度的增加而红移的现象来源于温度升高时弱束缚载流子获得能量向高In组分深束缚能级中转移。低温时，载流子被能量低谷的In团簇捕获束缚然后发光，温度增加时（<60 K），弱束缚载流子获得能量，在In团簇之间输运，转移到高In组分深束缚能级中，PL峰位表现红移，半高宽变窄。不同波长激光激发的PL在低温时峰位红移量不同跟激发的载流子占据能级和跃迁能级差有关。　　4、发明一种新型有效降低LED器件效率坍塌效应的方法：通过调控γ射线辐照剂量，在对应大电流工作发光强度几乎不变的情况下，有效降低LED效率崩塌效应。其机理为辐照后缺陷密度增加，恶化LED性能，但辐照后局域In组分起伏度的增加提高了In团簇对载流子的束缚能力，减弱了大电流工作时载流子去局域效应，降低了效率崩塌效应，提高 LED性能，两者相互作用，在某一辐照剂量下可改善效率崩塌效应，同时不降低发光强度。本文中100 Mradγ射线辐照过InGaN/GaN量子阱LED拥有最好的性能。　　5、研究电子束辐照对InGaN/GaN多量子阱LED光电特性的影响。高于1×1015/cm2电子束辐照后量子阱LED及封装片的颜色变得越来越黄，电致发光（EL）光强减弱，电子束辐照使电极和封装老化。研究表明 LED对这一剂量范围的电子束辐照抵抗力不高，高于5×1016/cm2电子束辐照后的LED基本失效。