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AlGaN基紫外发光二极管(UV-LED)在水质净化、医疗、计算机存储、生物探测科学等领域有着非常广泛的应用前景。近年来由于Ⅲ族氮化物材料生长技术的提高,已经可以得到发光波段在深紫外区域的较高质量AlGaN量子阱结构。但是随着UV-LED向着更短波长发展,器件发光效率呈现显著地下降趋势。这种发光效率的下降除了与铝组分的增加导致材料晶体质量下降有关外,还与高铝组分器件内的极化场有关。本文首先针对高铝组分DUV-LED与低铝组分UV-LED在正向偏压下Ⅰ-Ⅴ曲线特征的不同,从实验和模拟两方面分析了影响电流传输的物理机制。研究结果表明：极化场有助于激活LED有源区内深能级上束缚的载流子,从而增强载流子的隧穿效应,使得具有更强极化场的DUV-LED在中等正向偏压下表现的电流传输机制以隧穿电流为主,而低铝组分UV-LED由于极化场的作用不够明显,中等偏压下依然以扩散电流为主要传输机制,从而导致了高铝组分DUV-LED与低铝组分UV-LED的Ⅰ-Ⅴ曲线在中等偏压下出现明显不同的特征。其次,本文对高铝组分的LED偏振发光特性进行了研究。与传统的GaN基LED不同,DUV-LED偏振光谱中横磁(TM)E//c的光强度要明显强于横压(TE)E⊥c的光强度,这是因为随着AlGaN材料铝组分的增加其价带会发生分裂反转所致,即在k空间原点处,当从GaN过渡到AlN时,价带最高点会从Γ9转变为r7。最后,本文依据DUV-LED内部极化场特征,分析了极化场强度对二极管发光强度的影响规律,发现提高势垒层铝组分会增加量子阱中束缚的电子空穴数量,能有效提高发光效率；但也会增强量子阱中极化电场强度,导致电子和空穴波函数分离更大而降低电子空穴的辐射复合几率。因此,我们模拟计算了DUV-LED有源区内量子阱和势垒层参数对发光效率的影响,并得到了最佳的DUV-LED结构参数。