Ⅲ族氮化物紫外发光二极管（Ultraviolet Light-Emitting Diode,UV LED）在杀菌消毒、医疗、气体传感和聚合物固化等领域具有广阔的应用前景。目前,相比于In Ga N基可见光LED,Al Ga N基UV LED的外量子效率（External Quantum Efficiency,EQE）很低,阻碍了其商业化应用的进程。高Al组分的Al Ga N基UV LED,面临着强极化电场、空穴注入效率差、电子泄露和光提取效率低等问题,EQE通常低于10%。尤其波长320 nm以下的Al Ga N基UV LED发光以TM（transverse magnetic）偏振为主,光提取效率极低。因此,改善UV LED的偏振特性,对获得高出光效率的UV LED器件具有重要意义。本文采用kp方法计算和APSYS数值仿真研究了Ⅲ族氮化物UV LED的偏振特性及其效率的改善。主要研究内容如下:1.通过增加量子阱中的压应力来提高Al0.35Ga0.65N基UV LED的偏振度,研究了量子垒组分对UV LED偏振和效率的影响,并采用i PNi型掺杂量子垒改善高Al组分量子垒UV LED的效率。首先,用kp方法计算了不同组分量子垒的Al0.35Ga0.65N量子阱的能带和跃迁矩阵元平方,压应力作用下显著提高了价带HH1和LH1的TE偏振强度。接着采用APSYS仿真研究了不同组分量子垒对Al0.35Ga0.65N基UV LED性能的影响,发现虽然高Al组分的量子垒有利于增大UV LED的偏振度,但是强极化电场和增大的量子垒势垒会导致波函数交叠率下降和载流子输运困难。为此,我们提出了具有i PNi型掺杂量子垒的结构,有效降低极化电场强度,提高电子空穴的波函数交叠率,并且改善空穴的注入效率,UV LED的输出功率提高了31.9%,效率下降也从28.3%减小到8.9%。2.采用超薄的Ga N基量子阱代替Al Ga N基量子阱,研究了垒组分、垒厚和阱宽对Ga N基LED的波长和效率的影响,采用无EBL的结构提高了空穴注入效率。首先,用kp方法计算了不同阱宽和垒组分的Ga N量子阱的能带和跃迁矩阵元平方,量子限制效应使得Ga N阱的有效带隙增大,价带CH1的TM偏振有所增大。然后采用APSYS仿真研究了垒组分、垒厚和阱宽对Ga N基LED的波长及性能的影响,发现阱宽小于1.5nm的量子阱发光波长基本不受量子限制斯塔克效应（QCSE）的影响,决定器件性能的主要是载流子浓度。最后提出了具有高Al组分量子垒的Ga N薄阱UV LED的无EBL结构设计,改善了空穴注入效率,LOP增大了181.5%,效率下降也从69%减小到10.2%。