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本文首先对发光二极管(LED)材料性质和发展瓶颈进行了简单陈述，又介绍了APSYS软件的基本原理和模型，并对LED内量子效率下降(DE)问题及其主要的影响因素进行了分析。目前蓝光发光二极管(Blue-LED)领域的效率DE研究相对较多，但是针对不同Al组分超晶格对于LED芯片内量子效率及其DE问题系统研究还较少。为了更进一步研究内量子效率下降问题，本文运用金属有机气相外延(MOVPE)生长了蓝光芯片，在实际结构基础上引入AlGaN/GaN超晶格结构，并运用APSYS软件计算分析了Al组分从0.1递增至0.35时，内量子效率及其DE的变化。紫外发光二极管方面，本文在基本结构基础上分别对AlGaN/AlGaN超晶格结构和有源层优化对UV-LED内量子效率及其DE影响进行了分析。超晶格电子阻挡层方面(EBL)方面，本文设计了三角组份的超晶格EBL结构，并引入普通组份超晶格EBL结构、普通EBL结构和基本结构进行了对比分析计算。针对有源层，在基本结构基础上引入变垒组分(DCB)优化和变垒厚(DWB)优化，其中对于DCB结构，设计了梯形组分垒结构，引入上升组分结构、下降组分结构进行了分析对比计算，对于DWB结构，设计了倒金字塔变垒厚结构和基本结构进行了分析对比计算。 通过对蓝光超晶格结构分析计算，本文发现随着AlGaN/GaN超晶格Al组分的改变，蓝光LED有源层的空穴注入存在一种竞争机制即价带超晶格势垒对于空穴注入抑制和超晶格极化电荷形成能带斜坡导致空穴注入速率增加的竞争。同时，Al组份越大超晶格结构效率DE改善越明显，但是其整体内量子效率越低显。当蓝光LED通常工作电流小于20mA时，超晶格中Al组份在0.1左右较合适，当工作电流大于20mA时，特别是较大时，Al组份在0.1-0.20间较合适。 通过对UV-LED的模拟分析计算，本文发现内量子效率DE不但和空穴分布均匀度、电子溢出水平有关，而且可能和空穴注入总量有一定关系。并且本文设计的三角组分超晶格结构表现出较好的内量子效率，而有源层优化方面，本文设计的梯形变垒层组分结构和倒金字塔变垒厚结构都表现出相对较高的内量子效率和相对较低的效率DE。