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发光二极管(LED)作为新一代绿色照明光源,具有高效、节能、环保、寿命长的优点,在节能减排、低碳发展中发挥了重要作用。现在,四元系AlGaInP材料制备的LED波长可以覆盖红、橙、黄和黄绿波段(550 nm-660 nm),特别在580 nm～660 nm波长范围内的产品性能优于其他材料体系。通过外延设备、源材料、外延结构和工艺优化,峰值波长630nm左右的AlGaInP红光LED的内量子效率已经高于90%,通过制备薄膜型LED芯片,其输出效率也达到大幅度的提升。但是AlGaInP薄膜型LED在提高光提取效率、成本降低等方面还待进一步研究。另外,用于植物生长照明的660nm波长LED由于需要使用高In组份应变GaInP材料,要获得高内量子效率,量子阱需要很好地优化设计。本文针对高光效AlGaInP薄膜型LED存在的上述问题,进行了一系列电极制备工作以及器件仿真的研究,主要的研究内容与成果如下:1、研究了半导体表面处理、金属电极体系、退火条件对n-AlGaInP欧姆接触性能的影响。结果表明,以Au/Ge/Ni为基础合金系统的电极体系是制备n-AlGalnP欧姆接触的关键。从SIMS测试结果中可以看出,在退火过程中,Ga、In外扩散在晶格中留下Ⅲ族空位,合金层中Ge内扩散占据Ga空位和In空位成为施主提供电子,所以本文将互扩散归结为n-AlGaInP形成欧姆接触的主要原因;当n-AlGaInP掺杂浓度为3×1018 cm-3其比接触电阻率在445℃退火600 s时达到1.4×10-4Ω·cm2。2、理论模拟了 ODR结构中不同介质层材料、介质层厚度、金属反射层材料对ODR反射率的影响,经过优化设计得到AlGaInP薄膜LED芯片的ODR反射镜优选结构为GaP/SiO2 100nm/Ag。此外,还研究了不同p-GaP厚度对AlGaInP LED器件光电性能的影响,实验表明,当p-GaP厚度为1.5 μm时,可以获得较好的光电性能。3、通过APSYS半导体仿真软件对AlGaInP LED进行器件模拟,以内量子效率为指标,对量子阱结构的阱宽、Ga组分两个因素进行了交叉优化设计,模拟结果表明,当量子阱材料为Ga0.422In0.578P,厚度为6 nm时,得到的660nm波长红光LED具有较高的内量子效率和较小的晶格失配度。优选的MQWs结构用于实际产品指标较好。