GaN基材料及其多量子阱结构(MQW),在蓝光半导体发光二极管(LED)和蓝/紫光半导体激光器(LD)等光电子器件中,已经得到了广泛的研究。这些研究在固态照明、背光源、显示和高密度光存储等领域具有重大的应用价值。本文一方面从多量子阱结构发光的能效和光谱特征出发,来研究器件的物理特性;另一方面通过器件制备工艺的改进,提高器件的性能。　　在对量子阱结构及其发光特性研究中,本文对适用于纤锌矿结构中的经典的k·p方法进行了改进,在计算模型中引入了载流子屏蔽电场,利用迭代计算实现了自洽近似下的多电子解数值模拟。通过将不同极化电场强度的LED样品光谱测量结果与数值计算的结果进行了比较,对辐射复合速率和非辐射复合速率提出了更精确的计算模型。在此基础上,提出了载流子屏蔽和能带填充效应在量子阱发光效率的骤降现象中所起到的作用:并估算了这些效应对电致发光(EL)谱随注入电流变化而发生峰移的影响。此外,还利用了缺陷选择性腐蚀的方法暴露器件剖面,对腐蚀后的量子阱区域的空间形貌和导电特性进行了观察。　　另一方面,在对GaN基脊型激光二极管的制备工艺改进的工作中,为了克服P电极和窄脊结构的制备受光刻对准精度和蚀刻精度严重制约的问题。本文设计了一种基于背向曝光技术的激光器制备工艺。通过预先沉积一层不透明的金属作为挡光掩膜和牺牲层,利用导引离子束刻蚀(ICP)制备出宽为2.5um的脊型结构,并使用等离子辅助化学气相沉积(PECVD)制备SiO2绝缘层。随后采用背向曝光实现二次光刻,将脊型图案精确地转移到电极窗口,继而采用湿法腐蚀SiO2绝缘层打开窗口,借助对金属掩膜的腐蚀实现对残余绝缘层的辅助剥离。从而同时解决了目前脊型激光器电极窗口对准困难和绝缘层侧向腐蚀条件难于把握的问题。