以GaN基LED为代表的固态照明光源以其节能、环保、寿命长、光谱纯度佳、抗机械振动能力强等诸多优点引起了科学界和工业界广泛的研究兴趣。其有望取代白炽灯、荧光灯，成为新一代照明光源。然而GaN基LED仍面临着一些挑战。例如:(1).光抽取效率低;(2).异质外延生长的GaN缺陷密度高;(3).量子阱中的极化场引起量子限制斯塔克效应;(4).P型GaN欧姆接触难以及存在电流拥塞效应;(5).存在Droop效应等。　　本论文的主要目的是研究如何进一步提高GaN基LED的效率及可靠性，以促进它在通用照明领域的发展进程。本文从LED芯片的制备工艺角度开展研究。主要的研究结论总结如下:　　1、采用自主开发的蓝宝石衬底表面改性技术，解决了蓝宝石衬底表面的光刻胶易脱落的问题，采用多层金属掩膜技术解决了蓝宝石衬底上的金属Ni掩膜容易翘曲脱落的问题，从而成功地制备了微米级图形化蓝宝石衬底。　　2、在PSS衬底和CSS衬底上生长了InGaN/GaN蓝光LED外延片，并制备了小功率LED芯片。PSS衬底上生长的LED外延片，反向漏电流明显被抑制。当反偏电压为10V时，PSS-LED反向漏电流为4.8×10-8A，仅为CSS-LED的1/5。同时，PSS-LED光输出功率显著提高，当正向电流20mA时，PSS-LED光输出功率为11.39mW，比CSS-LED提高了32.1％;当正向电流为40rnA时，光输出功率为17.05mW，比CSS-LED提高了37.5％。　　3、系统地研究了广泛用于GaN基LED电流扩展层的ITO薄膜的光电特性。通过研究电子束蒸发的ITO薄膜光电特性在不同退火条件下的变化规律，获得了较优化的ITO薄膜退火条件，并且为防止ITO薄膜在LED电极合金化过程中性能劣化提供了参考依据。在退火时间均为10min的条件下，当退火温度为300℃时，ITO薄膜电阻达到最小值6.67Ω/sq。当退火温度更高时，薄膜电阻显著增大。退火温度为400℃时，400nm至800nm区间的透射率平均值最大，为89.03％。此时，优值也达到最大值17.79(单位:10-3Ω-1)。随着退火温度的升高，ITO薄膜透射谱的吸收带边逐渐红移可归结为Burstein-Moss偏移。　　4、系统地论述了ITO薄膜中光电特性与其微结构之间的关联，为更好地理解ITO薄膜的光电特性、设计优化的ITO薄膜制备工艺条件提供了参考。ITO薄膜的电导率主要受载流子浓度支配，而氧空位浓度对于ITO薄膜的载流子浓度起着决定性作用;霍尔迁移率主要受晶格畸变的影响，但晶粒尺寸也有重要影响;ITO薄膜的透射率主要受薄膜缺陷密度以及晶粒取向一致性的影响，并且缺陷密度占主导地位。　　5、通过利用厚光刻胶作为掩蔽层，在干法刻蚀过程中，掩蔽层图形的自身逐渐膨胀、掩蔽区域外扩，从而随着刻蚀深度的增加，在被刻蚀材料中自然形成倾斜侧壁。并且，侧壁的倾角受纵向刻蚀速率和掩蔽层横向扩展速率的比值控制，而掩蔽层横向扩展的速率可通过光刻工艺中的坚膜条件进行控制。因此，开发出了一种简单、可控刻蚀GaN基材料形成倾斜侧壁的方法。　　6、开展了HV-LED芯片的研制工作。我们采用自主开发的刻蚀GaN基材料形成倾斜侧壁的技术制备了10个发光子区的HV-LED芯片，电学测量结果显示10个发光子区可均匀地发光。表明在HV-LED芯片的各个发光子区形成倾斜侧壁，可以有效地解决侧壁沉积金属互连线断路的问题，同时改善侧壁绝缘保护层的质量，有效解决发光子区的p-n结被侧壁金属互连线短路的问题。从而可以有效提高HV-LED芯片的良率。当输入电流为60mA时，正向压降52V，输入电功率为3.12W，光输出功率为1024.2mW。在同等输入电功率条件下，HV-LED芯片的电流仅为DC-LED的1/16。