当前发光二极管(LED)的两大主流材料AlGaInP和InGaN分别在红、黄光和蓝、绿光波段具有比较高的发光效率,而在发光波长530nm～570nm的黄绿光波段因为材料本身的原因导致该波段发光效率低下,造成“Green Gap”现象。根据量子力学和半导体物理理论指导,多量子阱用于限制载流子提高发光效率。然而共振激发p-n结多量子阱样品发现样品p,n两端出现光生电压,短路p,n两极产生大的光生电流同时荧光强度相比于开路状态有很大的衰减,荧光峰位蓝移。这些现象揭示了多量子阱中载流子输运机制与已有理论模型不符。本论文针对“Green Gap”现象设计了复合量子阱结构,通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)外延生长获得了发光波长～550nm的高亮度黄绿光,该结构相比于传统结构大大提高了发光效率。针对多量子阱中载流子输运提出了相关物理机制和物理模型,并用实验看到了该物理机制下的实验结果。主要研究内容如下:(1)采用复合量子阱结构获得了在“Green Gap”波段的高亮度黄绿光LED。20mA电流注入下,对比传统量子阱结构LED,复合量子阱结构LED具有合适的正向电压,相似的光谱曲线,发光强度则约为传统量子阱结构LED的3倍,展示了高的电致荧光发光效率。共振激发变温光荧光研究表明,复合量子阱结构LED黄绿光量子阱中存在更多的局域态,承受应力相对较小,具有更好的量子阱晶体结构,因而缺陷更少,量子限制斯塔克效应更小。(2)对多量子阱中光生载流子吸收和输运提出了物理机制解释。机制认为非共振吸收情况下光生载流子将在p-n结内建电场作用下直接逃逸出量子阱,开路状态在p-n结两端形成光生电压,短路状态在外电路中产生光生电流,同时由于量子阱中辐射复合载流子急剧减少,因此短路状态荧光强度相比于开路状态有很大的衰减。这一机制通过连续改变激发光波长测量开路和短路状态下的光荧光和光电流得到了验证。实验结果发现非共振吸收范畴,短路状态和开路状态光荧光强度差别很大,光电流维持在较高的数值。共振吸收范畴,短路状态和开路状态光荧光强度很接近,光电流急剧下降。此外我们还通过超快过程测试初步验证了光荧光产生在光生电场建立之后。