目前常规的GaN基半导体发光二极管(LED)器件是在蓝宝石衬底上外延生长制备的,由于电极在同一侧,形成台面结构,电流要横向传输,极易产生电流拥挤效应,导致LED发光、发热不均匀。本文定性分析了GaN基LED的电流扩展效应,发现电流密度,n-GaN掺杂浓度和电流横向扩展的有效长度对电流的均匀扩展有很大影响。采用SILVACO软件,利用二维有限元的方法,从LED工作的物理机制方面仿真得到LED的电学等特性。比较了3种不同尺寸的LED器件内的电流分布,得到电流密度与L的关系曲线,发现减小电流扩展长度L可以提高电流的均匀性。表面电流扩展对于器件的特性起着很重要的作用。运用有限元分析软件ANSYS,建立了LED的电流扩展的三维模型,模拟LED顶面电流扩展情况和内部电流密度分布。比较分析了四种不同电极结构的常规300um×300um的LED,发现负电极L型扩展和环形扩展电流分布较均匀。接着又设计并模拟了三种不同电极结构的条形LED,比较得到了两种电流扩展相对均匀的结构,且可以作为商品化条形LED的电极结构。最后,针对1mm×1mm的大功率LED,设计了四种不同的电极结构,通过仿真和对比,发现减小电流横向扩展的有效长度L的确可以提高电流均匀性。在相同工艺参数下,采用插指型电极结构且当插指数为5时,电流分布最均匀。五插指结构可以作为大功率LED的电极图形。