发光二极管(LED)被称为继白炽灯和荧光灯后的第三代照明光源。LED技术拥有节能、环保、寿命长等特点，吸引了产业界和学术界的广泛关注。半导体照明技术日新月异，逐年提高的流明效率使得LED拥有更多的应用领域。LED已经从传统的指示灯逐步走向了背光、照明、显示等应用领域。为了满足高亮度LED的需求，人们采用各种手段来提高LED的内量子效率。其中量子阱结构的优化和电流扩展层结构的优化是提高LED内量子效率的有效途径。　　本文使用Aixtron Crius(Ⅱ)-XL系统，在图形化蓝宝石衬底上制作高质量的LED芯片。通过对电流扩展层和量子阱的结构优化和工艺优化，我们获得了性能更高的LED外延片。　　本文主要研究内容如下:　　1.我们在量子阱(MQW)结构下生长一层n-InGaN/GaN电流扩展层结构，能有效提升GaN基LED的电学光学性能。实验结果表明采用70 nm/70 nm的InGaN/GaN电流扩展层，不但可以改善晶体质量，降低正向电压(Vf)至3.13V，也可增加荧光光谱PL的强度，并且具有新型电流扩展层结构的LED在-2000 V的反向电压下的抗静电放电(ESD)通过率上升至99.49％。　　2.由于在InGaN/GaN量子阱中，GaN材料本身产生的自发极化电场和阱垒之间由于晶格失配产生的压电极化电场比较严重，造成了量子限制斯塔克效应，使得蓝光LED的内量子效率有所降低。本文针对MQW结构进行了一系列优化实验来提高LED的内量子效率:　　(1)势阱保护层优化:改进势阱(QW)保护层的厚度，使其厚度增加到1.5～3 nm之间，实验得到优化后的LED的发光效率提高20％到40％之间。由此得出，GaN保护层有利于In的富集，对发光效率有一定的提高;　　(2)硅掺杂优化:在势垒(QB)生长过程中，随着时间的变化逐渐增加硅烷(SiH4)的掺入量。通过实验可得到，优化后的LED外延片晶体质量变好，漏电流IR通过率提高，同时Vf有所降低;　　(3)垒层结构优化:使用5层InGaN/GaN超晶格(SLs)结构代替原来的垒层，可以提高LED晶体质量，但是会对LED量子阱的界面陡峭度产生一定的影响;使用15层AlGaN/GaN超晶格代替最后一个势垒，通过调节A(l)组分和周期长度等结构参数可控制器件能带形状，使得空穴更容易进入到MQW中和电子复合发光。实验结果表明，使用超晶格可以提高其漏电流IR通过率，并增加出光功率。