Ⅲ族氮化物基紫外LED由于具有开关速度快、寿命长和光谱窄等优点,使其在UV固化、光刻、防伪检测、水净化和医疗诊断等领域具有广阔的应用前景。但目前紫外LED的研究尚存在一些技术瓶颈,造成器件的发光效率很低,影响了其大规模的商业化实现。LED的发光效率包括载流子注入效率、内量子效率和外量子效率。对于紫外LED而言,载流子注入效率低的原因主要是现有的外延技术难以得到高载流子浓度和高导电率的AlGaN半导体材料;外量子效率低的原因主要是器件中产生的光子因为表面全反射及光子重吸收而不能被有效地提取。所以本论文基于如何提高载流子注入效率和光提取效率展开讨论。首先本研究基于如何提高内量子效率提出了一种导电聚合物PEDOT:PSS替代p-AlGaN材料的思路,并设计和制备了PEDOT-氮化物异质结结构,通过对器件的光电性能进行分析,得出PEDOT:PSS可替代目前难以制备的AlGaN材料用于紫外LED的制备的结论。其次本研究基于如何提高光提取效率提出了在LED的出光面制备周期性纳米阵列结构,以实现光提取效率的提高,并基于光刻和ICP刻蚀工艺在LED芯片表面制备纳米柱和纳米孔结构,通过对器件的光电性能进行分析,得出纳米结构LED能显著提高光的提取效率,且纳米柱结构的光致发光提升效率大于纳米孔结构,但纳米孔结构的电致发光提升效率大于纳米柱结构的实验结论。并且基于Comsol多物理场仿真技术,模拟了纳米结构LED的近电场分布,从理论上验证了纳米结构对于紫外LED光提取效率的提升。总而言之,本研究以氮化物LED为研究体系,探索了器件结构、电流-电压特性和发光效率之间的相互关系,为进一步深入理解LED发光机理,提升发光效率奠定了理论和实验基础。