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本论文研究GaN基激光器的p型技术与激光器结构设计。首先，我们研究了低温p-(Al)GaN生长，随后阐明碳杂质对p-GaN欧姆接触的影响机制，接着根据理论计算提出新型激光器结构。最终，我们制备了低阈值电流密度、长寿命的GaN基激光器。 本论文取得主要成果如下: 1.研究氢气载气流量及退火温度对低温p-GaN的影响，提出采用低载气流量生长低温p-GaN方法，可在较低退火温度下获得好的p型，成功将电阻率低至1.8 Ω·cm。 2.研究退火温度（700℃-900℃）对低温p-AlxGa1-xN(8.0％≤x≤10.4％)的影响。发现，退火温度越高，Mg-H越容易断裂，逃出样品的氢杂质越多，继而电阻率越低。 3.研究了生长速率对低温p-Al0.09Ga0.91N的影响，发现碳杂质对镁受主的补偿机制，提出降低碳杂质浓度以降低电阻率的方法，成功降低电阻率至4.2Ω·cm。 4.研究生长温度及压强对p-GaN欧姆接触的影响，通过分析比接触电阻率对镁杂质浓度、碳杂质浓度的依赖关系，发现p++-GaN中碳杂质对欧姆接触的影响具有两面性。进一步分析变温Ⅳ、室温PL及SIMS测试结果，我们发现碳杂质影响欧姆接触的机制:在与碳杂质相关的深能级的辅助下，载流子更易实现变程跳跃导电，从而改善欧姆接触特性。最终，我们将p-GaN比接触电阻率降低至6.80× 10-5Ω·cm2。 5.通过数值计算，提出了降低GaN基激光器中光场泄漏、光学损耗和电子泄漏的方法。首先，我们提出采用n-InGaN下波导及u-InGaN量子垒结构，成功降低光场泄漏;随后，通过分析u-InGaN上波导In组分、掺杂浓度与厚度对激光器的影响，发现采用u-InGaN做上波导可有效降低p型区域的光学损耗;接着，我们提出采用非对称有源区以及u-In0.02Ga0.98N/u-GaN/u-AlxGa 1-xN复合上波导结构，成功降低电子泄漏，提高斜率效率;进一步，我们结合理论计算和实验室结果，证实采用u-GaN上波导结构的确可以降低激光器的光学损耗及电子泄漏，从而降低阈值、提高输出功率。最终，我们成功制备了高性能GaN基蓝紫光激光器:阈值电流密度为1.46 kA/cm2、连续工作寿命超过1000小时。 6.结合电子能谱(XPS、UPS)、AFM、SEM、能量色散谱及IV测试，分析了AlN薄膜材料及其场发射特性。我们发现:第一，氧杂质在生长过程中已进入AlN薄膜，主要以Al-O和Ga-O化学态的形式存在于AlN中;第二，薄膜厚度增加时，表面O杂质浓度增加，导致电子亲和势增大;第三，薄膜表面的非均一性是导致场发射电流非连续上升的原因;第四，AlN薄膜场发射区域的热堆积与阳极离子轰击共同导致阴极击穿;第五，掺杂浓度较低的AlN薄膜表面具稳定的尖端形貌及V型坑，使得其具有较好的场致发射性能。最终，我们获得国际上最好的AlN场发射性能:开启电压为7.28 V，最大场发射电流密度为2.55 A/cm2@20.9 V。