本论文主要研究了紫光LED中量子垒和电子阻挡层的设计，主要结论如下:　　1.首先利用SiLENSe软件模拟分析了AlGaN量子垒在紫光LED结构的作用，重点分析了它对载流子的限制作用，提高载流子注入效率，以及对电子空穴浓度分布均匀影响。由于AlGaN量子垒的限制作用，减少载流子泄漏到量子垒及P-GaN的比例，提高了内量子效率。在更高注入电流密度下，由于AlGaN量子垒的阻挡作用，造成空穴在各量子阱分布不均，同时Auger复合增加较多，载流子限制的效率下降，导致内量子效率下降较快。高Al组分AlGaN(8％)在小电流下内量子效率更高，在大电流下，其内量子效率下降更快。　　实验生长具有AlGaN量子垒的结构，其发光效率并未明显比GaN量子垒高。对于Al0.02Ga0.98N量子垒，发光亮度略比GaN量子垒高，而Al0.04Ga0.96N量子垒的亮度比GaN量子垒低，这是由于生长更高Al组分的AlGaN量子垒界面晶体质量变差，导致内量子效率下降。　　同时还分析了不同量子垒厚度对内量子效率的影响，可以看到较厚的量子垒能提供更好的势垒限制量子阱中的电子空穴溢出，提高载流子注入效率和内量子效率，这不同于通常的蓝光LED，较薄的量子垒能提高电子空穴分布均匀性，提高内量子效率。　　2.我们重点分析了紫光LED中AlGaN电子阻挡层的几个重要的参数:厚度，Al组分，超晶格结构对内量子效率的影响。采用SiLENSe模拟，计算表明合适的Al组分具有更高的载流子阻挡效应，过高的Al组分由于极化电荷较强，而削弱了势垒限制，同时也限制空穴的有效注入。过低的Al组分势垒限制不足，内量子效率较低，我们从实验分析也可以看到，选择Al组分12％的AlGaN作为电子阻挡层在相同电流密度下具有更高的发光亮度。　　另外我们从模拟计算分析了不同厚度AlGaN的电子阻挡层发现，更厚的AlGaN能提供更好的载流子限制作用，特别是在大电流注入下表现更明显。在小电流密度下（小于50A/cm2），AlGaN厚度20nm，30nm，50nm的注入效率差异小于0.2％，AlGaN EBL厚度10nm注入效率稍低1.5％，内量子效率低2％。我们实际生长了不同AlGaN EBL厚度的紫光LED，并制成LED芯粒比较其亮度，结果发现AlGaN10nm的EBL，其发光亮度较高高，这里可能的原因是材料生长质量的原因，较厚AlGaN质量稍差些，另外一个原因是在我们实验的外延结构中，P-GaN后面的还有一层P-AlGaN阻挡，提高对电子的阻挡作用。　　同时我们还分析了AlGaN/GaN超晶格作为电子阻挡层时的载流子注入效率，发现与具有相同AlGaN总厚度的bulk AlGaN EBL相比，其注入效率较低，因为量子隧穿的存在，电子容易隧穿到超品格的GaN中，降低了有效势垒，因此在模拟时可以看到超晶格的量子修正势垒比相同AlGaN厚度的bulk AlGaN EBL低，其载流子注入效率反而降低。