近年来，以GaN为代表的III族氮化物半导体材料，以其优越的光电特性，成为全世界研究的热点。在固态照明领域，其应用也逐渐广泛，显示出了诱人的前景和广阔的市场价值。GaN基高亮度LED中n型GaN的生长、量子阱结构的设计、p型GaN载流子浓度的高低对其光电性能有着重要影响。外延生长的p型GaN通常表现出高阻特性，其中的载流子浓度较低，不利于金属与p型GaN之间形成欧姆接触，因此限制了GaN的应用。n型GaN的生长参数如NH3流量、载气类型等影响着它的生长速率，而它的生长速率又影响了其中的故意掺杂与非故意掺杂元素的浓度。传统矩形量子阱结构的LED在工作中，当其电流密度由小增大到某一值时，会出现量子效率下降即“efficiency droop”的现象，如何降低droop效应，对LED的量子阱结构设计也提出了一定的要求。本论文从覆盖Ni/Ag退火对p型GaN激活的影响、n型GaN的生长条件对其生长速率和故意掺杂与非故意掺杂元素浓度的影响、Si衬底GaN基绿光LED中梯形量子阱结构对其光电特性的影响三个方面做了研究，得到的主要成果如下：1、利用SIMS深度剖析技术分析了LED外延片中p型GaN表面蒸镀Ni/Ag并退火后，其中H浓度的变化。结果表明覆盖Ni/Ag退火能够显著促进p型GaN中H的解吸，达到将原来被H钝化的Mg受主激活的目的。我们认为在退火过程中，(Mg-H)络合物发生分解，H原子向金属层中扩散从而离开p型GaN；同时Ni/Ag金属层发生了变化，生成一些氧化物如Ag2O、NiO等；此外p型GaN表面的Ga、N原子也会向金属层中扩散。Ga原子能够固溶在Ag中，从而在p型GaN中留下Ga空位，而NiO能够充当N原子向外扩散的势垒，使得p型GaN表面的Ga、N原子比减小。p型GaN中H的解吸以及类受主性质Ga空位的产生，可以提高p型GaN中的空穴浓度，成功的激活Mg受主。2、针对目前尚缺乏测量全结构LED中的p型GaN中空穴浓度的方法，尝试采用圆点传输线模型法，通过定量比较Ag(100nm)/Ni(1.5nm)/p-GaN的接触特性，来考察p型GaN中载流子浓度的高低。实验发现退火温度太低，不能起到激活Mg受主的作用；而退火的温度过高，会使得该接触特性变差。结合I-V曲线及H深度剖析曲线分析，指出尽管随退火温度增加，p型GaN中的H浓度减小，但p型GaN中的空穴浓度并未表现出同步变化。认为高温退火时p型GaN中产生了一定数量的氮空位，对已经激活的受主进行了补偿，使得p型GaN中的净空穴浓度降低，金属与p型GaN之间的接触特性变差。覆盖Ni/Ag退火激活p型GaN的最佳条件为：Ni5nm，450℃。3、MOCVD法生长n型GaN且在V/III比较大时，无论是在H2载气还是在N2载气下，生长速率随NH3流量的加大而减小，其原因是GaN生长过程中系统存在预反应，消耗了一部分Ga源，导致可参与GaN生长的Ga源变少；但在相同NH3流量下，采用H2载气比N2载气GaN的生长速率更快，可能是因为MO源在H2中移动的更快，能够在较短时间内到达衬底表面参与反应。4、比较了不同生长速率对n-GaN中故意掺杂元素Si和非故意掺杂元素C的浓度的影响。慢速生长有利于Si原子进入到GaN的晶格中，提高Si的掺杂浓度；同时由于GaN中的氮空位减少，C杂质难以并入到GaN的晶格中，其浓度就越低。5、比较了常规矩形量子阱与梯形量子阱结构的Si衬底GaN基绿光LED光电特性，梯形量子阱LED在较大的电流密度下，有着更高的输出功率，更弱的EQE droop效应，常温下不同注入电流时更小的EL波长蓝移量，我们认为是由于梯形量子阱结构能够调节量子阱的能带，降低量子阱中的内建电场，使得电子和空穴的波函数交叠的更多，提高了它的发光效率。