本文研究采用准分子激光辐照这一快速、灵活、高效的方法对GaN外延材料进行辐照改性实验,以改善GaN材料的物理性能,并改善以其为基底的LED发光性能。采用248 nm准分子激光对GaN外延材料进行辐照,并对辐照前后材料的光致发光谱、阴极射线谱、扫描电镜图像及X射线能谱、X射线光电子谱、二次离子质谱以及霍尔效应等进行测试,分析比较激光辐照前后在上述测试中出现的变化,并分析了原因。实验结果表明:通过准分子激光辐照GaN外延材料可以改善样品的电学和光学性质,不同激光辐照参数对于各项测试的结果影响也有所不同。分析了激光辐照对GaN材料改性的机理,尝试从化学反应的角度解释准分子激光辐照GaN材料的具体过程。为了说明准分子激光辐照对以GaN材料为基底的LED器件的发光性能的影响,对经过准分子激光辐照后的样品进行金属-半导体的欧姆接触测试,测试结果表明:在适当的辐照参数下可以改善金属与半导体间的欧姆接触,降低接触电阻。对辐照后的样品在不同气氛下进行快速热退火处理,结果说明不同退火气氛对于欧姆接触的水平影响较大,在氧气中退火后的样品,其接触电阻最大,而在氮气中退火的样品的欧姆接触最理想。在对激光辐照前后的样品进行的LED发光性能的测试中,发现:当激光能量密度为600 mJ/cm2以下时,随着激光辐照能量密度的增加,激光辐照作用使LED器件在同一注入电流下的正向偏压出现了下降,并且使反向漏电流也同时出现了下降;而在随后的LED发光性能测试中,在氮气中退火的样品较在氧气中退火的样品显示了更佳的发光性能。根据热场发射理论,简要分析了接触电阻与载流子浓度等电学性质,以及肖特基势垒高度与金属-半导体间氧化物层厚度的关系,说明了准分子激光辐照改善欧姆接触特性的机理。