本论文主要围绕Ⅲ-Ⅴ族氮化物LED效率及微纳结构光谱特性研究展开，介绍了可见光LED和紫外纳米线光源的研究进展，总结了目前可见光LED发展中存在的问题，针对这些问题，在droop、提取效率、微纳结构光谱特性等方面进行了探索并取得了一定的成果，另外在紫外纳米线激光器方面，通过深入研究随机激光器的阈值、光谱以及模式特性，成功得到了室温下的UV-C的纳米线激光器。综合全文，主要的研究结论有:　　针对目前LED内量子效率低下的问题，结合超晶格和渐变这两种特性的优势，对EBL进行特殊的设计，通过理论和实验分析可知，采用渐变超晶格能够提高电子的限制势垒、降低空穴的注入势垒，使绿光LED在100A/cm2的电流密度下droop率从35.8％降低到19.4％。另外，在转极性方面，对其量子阱宽度设计进行了系统的理论分析，研究结果表明，在15 A/cm2电流密度下，转极性LEDs的最佳量子阱宽度在3nm左右，量子阱太宽则电子和空穴的波函数重叠几率降低，从而影响总的辐射复合效率，而量子阱太窄则使电子和空穴的泄漏增加，同样也会降低辐射复合效率。　　在光提取效率方面，提出了一种新型的多倾斜侧壁芯片结构，对其光输出功率、I-V和光场分布进行了细致的分析，结果表明这一新型芯片结构可以提高光输出22.2％@350mA，XPS结果显示湿法腐蚀过程能有效地去除吸收光子的激光切割残留，远场光强分布图则证明多倾斜侧壁可以有效地改变输出光的辐射角，这对后续进一步研究增强光提取效率提供了实验基础。　　重点研究了高In组分绿光LED量子阱的载流子局域化现象，TRPL结果表明量子阱中存在两种载流子局域化，这些深浅局域化可以用来解释绿光LED的高效率现象，此外通过CL和湿法腐蚀技术手段研究了GaN微米柱中的腐蚀特性和混合极性，通过在六棱锥图形衬底上生长量子阱，得到圆盘状的LED结构， CL和PL结果表明圆盘结构量子阱中存在In分布不均匀和F-P共振现象。　　首次在室温下得到了AlGaN UV-C纳米线随机激光器并发现了随机腔中的多模共振行为，并从理论和实验上对单模和多模的形成机制进行了深入探索，可以知道，对于AlGaN深紫外纳米线随机腔，最佳的填充因子和直径分别为35％和70nm，77K温度下，Q值能达到1000以上，波长为262.2nm，阈值电流大小为0.2 kA/cm2(20uA)左右，线宽最低能到0.145nm。然而，当温度增加时，由热效应引起的饱和相当明显，我们认为温度相关的腔损耗应当重点考虑，关于随机腔的设计和机理应有待进一步的研究。