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近年来，高亮度的蓝光和绿光发光二极管(LED)，高频场效应晶体管，紫外和蓝光激光二极管已经在很短的时间内成功开发，这些成就离不开Ⅲ族氮化物材料的飞速发展。以氮化镓(GaN)为代表的Ⅲ族氮化物宽带隙化合物半导体具有电子漂移饱和速度高，导热性能好，介电常数小的特点，在高温、高频、大功率和紫外光电子器件领域中具有广泛的应用前景，成为了全球半导体研究的前沿和热点。随着蓝光GaN发光二极管的技术成熟，人们逐渐将研究重心转向紫外发光二极管(UV-LED)领域，紫外LED应用广泛，如空气和水的净化，表面消毒，紫外线医疗，高密度光存储系统，全彩显示器，固态白光照明和高密度光学存储系统等。然而，由于高Al组分AlGaN材料的高缺陷密度以及强大的自发和压电极化导致严重的非辐射复合，AlGaN基UV-LED的内量子效率(IQE)和发射功率仍然相对较低。另外，UV-LED中电子和空穴注入的极度不平衡导致严重的电子泄漏也是导致IQE降低的不可忽视的因素。为了解决这些难题，研究者们做了大量的工作，虽然目前已有大量的成果，但仍然有很多困难没有解决，距离紫外LED的广泛应用还有一段距离。 本论文采用了APSYS软件用进行了AlGaN基UV-LED的相关理论研究，讨论了使用含Al组分渐变的AlGaN量子垒对UV-LED性能的影响。并使用MOCVD系统进行了UV-LED外延片的生长，通过改变p型AlGaN层的Al组分研究UV-LED性能的变化。取得了如下有创新、有意义的研究成果: 1.通过APSYS模拟程序分析了在300nm的UV-LED中采用含Al组分渐变的AlGaN的量子垒的优势。模拟结果表明，在UV-LED中使用含Al组分渐变的AlGaN的量子垒会使其比含固定Al组分的AlGaN量子垒具有更高的光功率，这归因于其更少的电子的泄漏，更好的空穴注入效率。他们不仅具有更高的IQE峰值，效率下降也更微弱。然而，当最后一个量子垒被替换为渐变AlGaN时，存在一不理想的发光峰。因此，将前五个量子垒替换为含Al组分渐变的AlGaN的量子垒是最合适的结构。 2.在本论文中我们成功长出发光峰为368nm的UV-LED，并研究了采用含Al组分渐变的p型AlGaN层对LED性能的影响。结果发现，使用渐变p型层能够得到发光波长更短的UV-LED，并且有更高的输出功率，更高的亮度，更好的发光性能。究其原因可能是通过渐变p型层的使用，能够更有效地实现p型掺杂，增强了导电性能，促使电阻降低，从而减小了工作电压，这有利于减少LED的能耗，节约能源。然而优化结构后的LED半高宽略有升高，可能是由于渐变p型层的Al组分起始含量大，导致晶体质量略有下降。这也需要我们以后更进一步的研究。