氮化镓基发光二极管(LED)以其优越的长寿命、低功耗、无污染等优点，已成为半导体领域的研究热点。而随着其在半导体照明领域的广泛应用，LED的光衰、可靠性等问题日益凸显，成为制约其长远发展的重要因素。国内在LED可靠性研究方面开展的工作比较少，较多机构以及企业对于LED的老化行为研究，主要是通过较大测量电流（如20mA/30mA等）下的电学性能表征来实现，而在小测量电流(1mA等)下的LED老化前后的电学行为分析，相关报道较少，本文从外延角度出发，系列考察老化前后不同芯粒在不同测量电流下的电学特性差异，建立了一种非破坏性的老化机理分析机制，通过小测量电流下的电应力老化分析，研究器件内部的退化机制。在此基础上，对外延结构进行适当调整，改善LED的老化性能。围绕可靠性主题，本文的工作内容及取得的主要成果如下:　　以GaN绿光外延结构为基础，选取不同漏电大小的芯粒进行加速老化实验，研究它们在不同加速电流、测量电流下光输出曲线、I-V曲线、正反向电学性能等光电参数的变化趋势，实验结果表明，对于光输出曲线，不论老化电流大小，在小测量电流下得到的光衰效应较大测量电流显著;光衰减程度随老化电流增大而加剧。在正向电流应力下，芯粒的反向电性能呈现逐渐下降的趋势，小漏电芯粒的恶化程度较大漏电显著，小漏电样品随老化时间增多的缺陷主要体现为简单的漏电行为。　　在此基础上，进一步选取不同波段的LED样品进行电应力老化试验，并对它们老化前后的电学行为加以比较，发现蓝光与绿光样品经过60mA电流老化424小时后，其电学性能表现出一定的共性与差异性:在小测量电流下，绿光样品的光衰减幅度较蓝光样品大～9％;而在较大测量电流(20mA)下，蓝光与绿光样品的光衰减幅度基本相同(18％)。同时，蓝绿光样品的正向电学性能随老化时间的变化幅度基本一致，反映出它们相似的退化机制，蓝光样品老化后增多的缺陷主要体现为非辐射复合中心，而绿光样品在电应力作用下增多的缺陷大部分体现为简单的漏电行为，而并非贡献于非辐射复合中心。进一步对蓝绿光的外延结构进行分析比对，结果表明，由于绿光LED有源层中的势垒层所处压应力大，加上其生长温度低，导致有源层质量较差，容易产生较多缺陷能级，辅助载流子在垒层中传输，造成老化后的反向电性持续恶化。　　在上述研究基础上，围绕如何减少有源层内部的应力积累，针对GaN基外延结构进行优化，通过减薄MQW势垒厚度，调整有源层中阱层的In流量，并对阱层后面的盖层（Cap）厚度进行优化，得到的实验结果与我们预期目标一致，优化后的LED，其器件工作可靠性有了一定程度的提高。