随着GaN基LED器件在照明领域的广泛应用，LED器件作为第三代半导体照明器件引发了照明革命，高功率LED器件成为了GaN基LED器件发展和研究的方向。平面电极侧向电流结构的GaN基LED器件由于其较差的散热性能和电流拥挤等关键问题使其在高功率LED器件的发展中遇到了瓶颈。随着激光剥离技术(laser lift off)的发明，导热衬底垂直结构LED器件成功的解决了侧向电流结构器件的问题，成为了未来GaN基LED器件发展的主流。然而，作为垂直结构LED器件制备的关键技术，激光剥离技术对器件宏观、微观的损伤，影响剥离材料质量的激光剥离过程的瞬时应力场和温度场以及由激光剥离技术制备的LED器件的反向漏电问题等，都制约了激光剥离垂直结构LED器件的进一步发展。本论文除针对上述问题展开了系统研究外，还对激光剥离技术进行了改进，发明了Micro—area YAG无损激光剥离技术，并针对激光剥离对器件性能的影响提出了新颖的垂直结构LED器件结构，取得的重要结果如下：　　 1.利用Raman散射光谱确定了激光剥离后GaN基外延片的面内和c轴应力的释放，并发现了应力释放的规律；通过TEM，AFM和光学显微镜照片，我们发现了KrF气体激光剥离技术1mm×1mm均一能量光斑剥离方式下，在阈值激光能量下光斑边缘对GaN器件界面的宏观损伤，并因此设计了Mico—area YAG无损固体激光剥离技术，改善了光斑边缘对GaN器件界面的宏观损伤；通过AFM，TEM的方法，研究了激光剥离后GaN材料的位错行为，发现在阈值激光能量下，激光剥离过程并不会使材料的贯穿螺位错或刃位错密度增加。　　 2.建立了模拟激光剥离瞬时温度场和应力场的理论模型，并通过有限元的方法对KrF气体激光剥离1mm×1mm均一能量光斑剥离方式进行了模拟。通过对激光辐照结束瞬时的温度场模拟，发现GaN与蓝宝石界面温度随激光单脉冲能量密度的升高而显著增加，在阈值剥离能量400 mJ/cm2下，其界面温度也可以达到1313K；通过对激光辐照结束瞬时的平面应力场的模拟，发现了在激光光斑区域内和区域外存在6—8GPa应力差别，并在光斑边缘发生应力突变，这应该是激光光斑边缘给器件界面带来宏观损伤的原因。　　 3.研究了制备垂直结构LED器件的关键技术——AuSn键合技术。发现了AuSn合金δ相和ζ相在键合质量中所起的作用。ζ相的广泛均匀分布是键合牢固、器件拥有较小的串联电阻和反向漏电的重要因素，而δ相在ζ相中的分布有利于器件剥离后应力的均匀释放。　　 4.制备了传统结构蓝宝石衬底LED器件和激光剥离的Cu衬底的LED器件，通过常温I—V曲线的和变温I—V曲线的分析，确定了器件反向漏电的隧穿机制。利用C—AFM(导电原子显微镜)进行了反向漏电的微观分析，首次确定了阈值能量激光剥离后反向漏电的增加是由于螺位错辅助隧穿的能力增强的原因，而不是螺位错密度增加的结果。通过STEM的分析，发现激光剥离后螺位错附近点缺陷的增加是其辅助隧穿能力增强的原因。　　 5.鉴于上文分析的激光剥离对于器件的宏观损伤以及对点缺陷的影响，在现有的导热衬底的侧向结构和垂直结构激光剥离LED器件的基础上，我们提出了33微米的厚膜free standing GaN器件，其反向漏电在-5V时低至10-9；利用Pss衬底生长的GaN基LED器件，我们使用激光剥离技术成功地将Pss衬底图形转移到GaN出光面，LLO—PSS方案制备的LED器件光功率较LLO—VSLEDs提高了0.7—1.5倍。