GaN基LED以其高效、环保和长寿命等独特优势，在固体照明、生物科技等领域中有非常广阔的前景，是半导体光电器件研究的热点。可靠性是器件广泛应用的前提。为了提高GaN基LED的可靠性，对LED的发光机制有更深入的认识，本论文通过对测量GaN基LED在工作过程中的电学特性和光学特性的变化，来研究LED工作过程中的退化机制。　　 论文首先研究了GaN基多量子阱LED的电学性质和光学性质，为LED的可靠性研究打下基础。通过测量不同In组分的GaN基多量子阱LED常温和变温的I-V特性，研究了GaN基LED中的载流子的输运机制。引入速率方程模型来研究L-I特性，分析In组分不同的GaN基多量子阱LED的发光机制。一方面，In组分高的LED在小电流注入下受非辐射复合中心影响较小，参与到SHR非辐射复合的电流成分比较少。另一方面，In组分比较高的GaN基LED大电流注入下量子效率Droop的现象就更严重。经分析，In组分不同的GaN基LED的发光特性不同可能与In不均匀分布产生局域态有关。　　 通过观测电学特性和光学特性在LED工作过程中的变化来对比研究紫光和蓝光LED的老化机制。实验发现蓝光和紫光LED在26.5mA/cm-2室温条件下的光功率衰减过程有明显的差别。紫光和蓝光的老化过程可以分为两个阶段，在第一阶段，紫光光功率衰减十分快，蓝光衰减很慢；在第二阶段，紫光LED的光功率衰减速度减小，和蓝光的衰减速度差不多。通过分析常温和变温I-V特性以及L-I特性在老化过程中的变化，有效非辐射复合中心增加是造成蓝光和紫光光功率衰减的原因，而紫光的光功率衰减比蓝光要快很多，是因为紫光中有效非辐射复合中心在LED开始工作的前几个小时急剧增加造成的。In组分的差异应该是造成蓝光和紫光LED不同衰减过程的原因。　　 对于蓝光和绿光LED，大电流注入下，In组分高的LED的GaN量子效率Droop效应十分严重，分析表明与类俄歇复合有关。本论文首次提出了利用速率方程模型分析SHR非辐射复合和俄歇复合对器件工作过程光功率衰减中产生的影响。InGaN/GaN多量子阱蓝光和绿光LED在53mA/cm-2室温下条件下进行老化。蓝光和绿光LED的在工作过程中的光功率明显下降，同时伴随着电学特性的退化。利用速率方程模型分析表明LED器件工作一段时间后，参与SHR非辐射复合和类俄歇复合的电流成分都增加了，引起光功率的下降。SHR非辐射复合的增加是由于有效的带间能级增加造成的。此外，蓝光和绿光LED的串联电阻的明显增大，反应了金属半导体接触的退化或p型层掺杂的钝化，造成明显的电流拥挤效应，可能是导致载流子参与类俄歇的几率增大，光功率的下降的主要原因。