白光LED与传统的光源相比具有明显的特点和优势，是实现绿色照明的有效途径，代表了未来光源的发展方向，因此受到了全世界的广泛关注。目前白光LED的核心技术大部分被国外公司所控制，发展自主创新的半导体照明技术有着重要的意义。本论文围绕白光LED进行了相关的研究，提出了实现白光LED的新的器件设计思路，并对其基本工艺和特性进行了研究。本文的主要研究内容包括以下几个方面。　　 (1)基色光LED性能研究。　　 第一部分进行了AlGaInP基红光LED的制备，并分析了芯片尺寸对红光LED性能的影响。对于180×180μm2、280×280pm2和400×400μm2这三种面积的芯片，随着芯片尺寸的增大，LED能产生的最大光功率和最大外量子效率逐渐增大，在相同的注入电流下，大尺寸的LED芯片将具有更低的正向电压。对于实验中用到的GaP窗口层较薄的芯片，尺寸的增加提高了有效注入电流在总电流中的比例，使芯片能达到的最大外量子效率得到了提高。　　 第二部分进行了GaN基单波长蓝光、双波长蓝-绿光LED的制备，并分析了双波长蓝-绿光LED的光谱特性随注入电流的变化。对于蓝-绿光双波长LED，其光学性能对电流的变化有很强的依赖关系，蓝光和绿光发光峰强度的比值以及峰值波长都随着注入电流的增大而发生变化，这在进行三基色白光LED的制备时是需要考虑的问题。　　 第三部分利用正向电压法测量了红光和蓝光LED的结温。结温测量的结果表明，随着注入电流的增大，LED的结温在不断升高，在相同电流下，蓝光LED的结温要高于红光LED的结温。　　 (2)白光LED配色研究。　　 在CIE1931标准色度系统的基础上，根据光度学与色度学的基本原理，利用Visual C++6.0软件进行了配色计算，得到了多种适合进行白光制备的两基色和三基色的基色光组合。同时计算得到的白光的色品坐标、显色指数、光视效能等参数。分析计算结果表明：两基色白光的显色指数和光视效能并不在同一个组合下达到最大值，而三基色白光和两基色白光相比，显色指数明显提高。　　 (3)新型白光LED的制备及测试分析。　　 利用GaAs/GaN直接键合的方法成功地制备了两基色单芯片白光LED，在20mA的注入电流下，得到的白光色品坐标为(0.3705，0.2749)，光功率和发光效率分别为3.514mW和2.961m/W，在视觉上得到了白光，但存在着工作电压过高的问题。在此基础上，对直接键合的方案进行了改进。改进方案后，利用垂直结构多芯片混合的方法实现基色光芯片的堆叠，得到两基色白光LED键合界面不存在压降，工作电压明显降低，色品坐标为(0.3598，0.3020)，发光效率为5.1961m/W，发光效率和器件的可靠性得到了明显的提升。利用垂直结构多芯片混合的方法更容易实现三基色的白光，当红光注入电流为25mA，蓝-绿光注入电流为60mA时，得到三基色白光色品坐标为(0.3330,0.3241)，显色指数为23.9。在降低工作电压的同时显色指数明显提高，色品坐标也更接近于等能白光点。