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GaN基倒装LED芯片具有低热阻、大电流、低封装成本、密排列等优势,可用于高功率和高可靠性要求的光源,一直备受业界青睐。近年来,采用倒装结构的GaN基紫外LED正在逐步替代汞灯,应用于紫外光固化、防伪检测、医学光疗、荧光分析、杀菌消毒、空气和水净化等领域,具有重要的研究价值和广阔的应用前景。目前紫外倒装LED芯片的外量子效率受多种材料和器件因素影响,还与蓝光倒装LED存在较大差距。本论文针对提高GaN基蓝光和近紫外倒装LED芯片的外量子效率和器件可靠性,提出了新颖的器件结构和设计方案,在芯片制备工艺方面做了大量探索和优化,部分研究的芯片技术不仅适用于蓝光倒装LED芯片,也适用于紫外倒装LED芯片。本论文研究内容主要包括以下几个方面:（1）设计和制备具有宽反射带、反射率大于95%的TiO2/SiO2分布式布拉格反射镜,由三个波段分布式布拉格反射镜级联而成。采用ITO透明电极和宽反射带分布式布拉格反射镜组合作为GaN基蓝光倒装LED芯片的反射镜,对比了和采用Ag反射镜的传统GaN基蓝光倒装LED芯片的光电性能,采用宽反射带分布式布拉格反射镜的倒装LED芯片比采用Ag反射镜的芯片光功率增加10%,具有更好的可靠性。（2）研究新型电极及其用于提高GaN基近紫外倒装LED芯片的光提取效率。提出采用纯Al构建反射型n-GaN欧姆接触,并优化了Al/n-GaN低阻欧姆接触制备工艺。由纯Al替代Ti/Al电极的GaN基近紫外倒装LED芯片光输出功率提高33%,正偏电压没有升高,1000小时老化光衰小于3%。研究不同Al掺杂ITO薄膜的光电特性,发现适量Al掺杂可提高ITO在近紫外波段的透过率,并增强电流扩展能力。具有镀Al厚度2nm的Al掺杂ITO透明电极的395nm倒装LED芯片与采用传统ITO透明电极的芯片相比,在300mA电流注入时,光输出功率提升13%,LED芯片外量子效率提高9%。（3）针对高温环境中采用常规Cr/Al/Cr/Ti/Al反光电极的GaN基蓝光倒装LED芯片存在耐温性差、光衰严重、易死灯问题,通过实验证实了反光电极与ITO接触热稳定性差是导致倒装LED芯片失效的原因。插入由Ti、Ni、Pt组成的不同金属缓冲层,构建新型反光电极,研究了金属缓冲层结构对电极热稳定性和GaN基倒装LED老化性能的影响。我们发现特定厚度的Cr/Al/Ti/Ni/Ti/Al电极结构能够显著减小高温环境下电极和ITO之间产生的应力,所制备的GaN基倒装LED芯片封装后在100℃的高温环境中老化308h后,电压和光功率都基本保持不变,有效增强了倒装LED的可靠性。（4）提出采用反射型焊盘提高覆有宽带分布式布拉格反射镜的GaN基倒装LED芯片的光提取效率。针对采用点锡膏回流焊封装的倒装LED芯片,研究了四种不同结构的反射型焊盘对于GaN基蓝光倒装LED的热学、光学、力学特性的影响。采用Ti/Al/Ti/Pt/Au焊盘可以有效减小GaN基蓝光倒装LED芯片焊接层空洞率,降低封装热阻,器件在100℃的环境温度下老化1000小时后光输出功率衰减比例仅有1.8%,使得GaN基倒装LED芯片具有良好的机械稳定性、优异的热性能和长时间可靠性。