GaN为直接半导体带隙材料，在信息显示和固态照明等领域具有广阔的应用前景。相对于蓝宝石衬底而言，Si作为GaN LED衬底有许多优点，如：良好的导电、导热性、晶体质量高、尺寸大、成本低、容易加工等。近几年来，在Si衬底上生长GaN取得了很大的进展，本实验室研发的Si衬底GaN基LED性能与市场上常见的蓝宝石衬底GaN基LED不相上下，某些方面性能甚至好于蓝宝石衬底GaN基LED。LED器件理论上有10万小时的寿命，但是目前市场上的LED尚未达到这个水平。蓝宝石GaN基LED寿命研究已有很多报道，但到目前为止，硅衬底GaN LED的寿命研究未见报道。要测量LED寿命，长时间的采集数据显然是不可能的。本论文采用加大驱动电流的实验方法对本实验室生产的Si(111)衬底GaN基蓝、绿光LED进行了寿命的测试研究，得到如下有新意的结果： 1．通过电流加速寿命实验法对硅基蓝光LED进行了老化寿命实验。分别对此种LED通四种不同大小的驱动电流，结果表明所加的驱动电流越大，LED的主波长红移的幅度越大。本文把此现象归结为大电流老化时，芯片产生大量的热量，使n层GaN中施主杂质Si和P层GaN中受主Mg随着温度升高而扩散到InGaN发光层，从而导致禁带宽度变小，波长红移。 2．实验观察到：当驱动电流较小时，硅基蓝光LED的工作电压几乎没有什么变化；但当通大电流时，随着老化时间的延长，工作电压慢慢变大。本文把这类现象解释为过大老化电流导致芯片温度过高，从而破坏了电极欧姆接触，使工作电压升高。 3．通过电流加速寿命实验分别推算出本论文中的硅基蓝光LED的寿命约为11000-13000小时；硅基绿光LED的寿命约为13000-17000小时。这些器件都已达到了实用化水平。 在Si衬底上生长ZnO是近几年来ZnO领域中的热门研究课题之一。但是在Si衬底上直接外延ZnO薄膜存在很大的困难，如氧源对Si的氧化，Si和ZnO之间的巨大热失配和晶格失配等。为了克服这些问题、提高Si(111)衬底ZnO薄膜的质量，本论文在衬底和外延膜之间引入了一层金属Ag插入层，并分析了以金属Ag为缓冲层的Si(111)衬底ZnO薄膜的结晶、表面、光学等性能，得到如下有新意的结果： 4．用常压MOCVD在Si(111)衬底上外延ZnO薄膜。为了缓解失配、保护衬底，先用磁控溅射的方法在Si(111)衬底上沉积了约15(?)的金属Ag缓冲层，再把样品移入