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第三代半导体材料GaN，InN，AlN及其三元或四元合金材料都具有优异的物理及化学特性，特别是对于直接带隙的六方晶系三元合金AlXGa1-XN(0＜x＜1)，其禁带宽度在3.4eV-6.2eV之间连续可调，所对应的带边辐射波段为365-200nm，这就为深紫外光电器件的研制提供了一种理想的材料。随着Al组分的增加，当对应的AlXGa1-XN材料带边辐射波段UV-C波段(200-280nm)时，我们称之为高Al组分AlXGa1-XN，这是目前的研究热点。本论文围绕AlGaN基深紫外LED的研制展开，重点研究了AlN材料和高Al组分AlXGa1-XN基多量子阱结构的光电性质、高Al组分n型AlXGa1-XN欧姆接触的实现以及实现低开启电压的AlXGa1-XN深紫外LED。综合运用高分辨X射线衍射(HRXRD)、光致发光谱(PL)、光致发光时间分辨瞬态谱(TRPL)，原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)等多种测试分析方法对所生长材料的物理性质进行了表征。主要取得了以下结果: 1.蓝宝石上外延生长的1200℃的高温AlN单层中导带到价带三个子带的辐射复合光子能量分别为:导带到晶体场散射能带的辐射6.133eV，导带到重空穴带的辐射复合为6.359eV，导带到轻空穴带的辐射复合为6.381eV;晶体场散射能带的带边自由激子束缚能为56meV;局域激子发光峰6.062eV，对应的局域激子束缚能为15-18meV范围，可能涉及O原子以及中性浅施主缺陷的局域;LO长波光学声子能量110meV。晶体场散射作用和自旋-轨道耦合作用的值分别为-236meV和31.6meV;并结合世界上其他小组的电子有效质量研究结果，推测我们样品中双轴空穴有效质量分别为m||h=0.84m0和m⊥h=3.6m0;并给出自由激子的等效波尔半径约为18(A)。最后我们分析了载流子-声子间的相互作用，给出了各个温度条件下的黄昆因子，定性分析了各级声子伴线PL强度随温度变化的原因，推测在低温下只有部分激子对声子伴线有贡献，随着温度升高，在相对比例上越来越多的载流子参与到载流子-声子耦合作用当中。 2.AlGaN/AlN超晶格插入层对c面蓝宝石衬底外延生长有应力释放和位错阻断作用，并据此制作了具有AlGaN/AlN超晶格插入层的高Al组分AlGaN/AlGaN多量子阱结构;观察到AlGaN基深紫外多量子阱中精细外延结构，确定量子阱区域的位错密度约为～1.5×108cm-2;观察到不同阱深、阱宽的AlGaN基深紫外多量子阱中荧光峰位随温度的典型S型峰位移动，强度随温度的热猝灭与局域激子随温度上升弛豫出局域势阱和弛豫到带边相关两个过程相关。不同阱深的AlGaN/AlGaN多量子阱中典型的S型峰位移动、局域激子激活能随着阱深的增加而减小;不同阱宽的AlGaN/AlGaN多量子阱中强度随温度的变化关系，发现0.4min量子阱生长的样品具有更好的热猝灭特性，在高温下的PL强度最大; 3.详细研究了其中一个出现反常峰位移动、强度和FWHM随温度的变化的AlGaN/AlGaN多量子阱结构中载流子的动力学机制。详细测试了该量子阱样品5.9K到300K温度范围的PL和TRPL，观察到样品在150K-200K之间的峰位PL强度出现反常增加10％。以及出现反常现象的高Al组分AlGaN/AlGaN多量子阱结构中的峰位类似反“S“型的峰位移动（蓝移-加速红移-减速红移），解析了量子阱中不同能量位置的载流子复合寿命的差异以及随温度的变化关系，TRPL测试也显示在高于150K温度样品表现出明显的多指数衰减的特性。并据此解释了反“S“型的峰位移动的原因和FWHM展宽的原因;利用双指数的局域激子复合模型解释了反常的PL强度随温度的变化。 4.通过分析影响金属与n-AlGaN接触形成欧姆接触的机理，设计了一些列对比试验。最终得出实现高Al组分n-AlGaN欧姆接触的优化工艺，包括合金体系的组成，层厚，表面处理工艺，退火工艺。最终确定了三组可实现n型欧姆接触的电极制作方案，实现欧姆接触电阻率在10-3Ωcm2量级。并将其中一种应用到AlGaN基深紫外LED的器件工艺制作当中，实现超低开启电压(4.467V)的280nm深紫外LED，降低深紫外LED在20mA下的工作电压4.49V。提高器件的可靠性。