被称为第四代照明光源的半导体发光二极管(Light Emitting Diodes,LED),具有节能环保、使用寿命长,发光效率高等特点,是电光源发展史上的一次重大突破。LED芯片作为LED光源的核心,芯片的质量好坏决定了光源的性能、应用和寿命,因此在广泛使用第三代宽禁带半导体材料,且内量子效率达到高水平的情况下,如何提升光提取效率是推进LED芯片技术发展的关键一步。本文主要进行了电流阻挡层(Current Blocking Layer,CBL)提升大功率LED光提取效率的原理及制备工艺的研究,设计制备了CBL大功率LED器件,对有无CBL结构的LED进行光电热特性测试及可靠性分析。本论文是在国家重点研发计划(课题编号2017YFB0403100,2017YFB0403102)的支持下完成的,主要研究内容如下:(1)设计了CBL大功率LED器件和制备版图,对制备器件的关键工艺进行了优化,研究了使用不同掩膜材料对ICP刻蚀的影响,实验优化了ITO溅射和退火条件,对比了ITO的腐蚀和剥离工艺。通过优化后的工艺条件制备了有无CBL结构的两种大功率LED芯片,并在350mA下测试裸芯的光电性能。(2)封装有无CBL结构的大功率LED,并测试变电流的光电特性。两种样品各随机选取4支,首先对器件进行了温度25℃,工作电流350mA下的光电参数测试。其次对两种器件进行了变电流光电参数测试,分析了CBL结构在变电流条件下对器件光功率及光效的改善效果,以及CBL结构对器件光谱和显色性能的影响,分析了插入CBL结构对器件电压的影响。(3)对两种样品进行变温度的光电参数测试及热特性测试。分析了两种器件的光功率随温度的变化,并对两种样品的色温随温度的变化进行分析,研究了有CBL结构的LED色温更低的原因;分析了两种LED的半宽和峰值波长的变化,对器件正向电压随温度的变化进行分析。最后对两种器件进行了结温热阻测试,研究了CBL结构对器件热特性的影响。(4)对两种器件进行温度过应力加速老化实验。选取两种样品各5支,设定温度应力为85℃,驱动电流为350mA。分析了两种器件的光电参数随老化时间的变化,结合器件外貌和显微镜下的芯片形貌分析了LED芯片的失效机理。