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蓝光GaN基Light emitting diode(LED)高效稳定，获得了巨大成功。然而同为Ⅲ族氮化物家族的紫外AlGaN LED效率还比较低，正处于快速成长期。在UVAlGaN的LED的研究中，其出光效率是一个关注的热点:而偏振模式与出光联系密切。虽然过去的研究一定程度上揭示了能带结构，偏振特性与发光效率的内在联系，但是不够全面清楚。本文建立了一个比较清晰的发光、传播和导出的图像:Ⅲ族氮化物的能带结构，决定了其特定的电偶极跃迁:这些电偶极跃迁产生不同偏振和辐射角分布的发光，经过材料内部传播后，在外部形成特定偏振和强度的光分布。 本文的主要内容如下: 1.利用K·P方法导出自发辐射角分布在一般情况下存在六个参数。在双轴应力条件下，自发辐射角分布仅有两个独立参数，分别为S偏振自发辐射速率 rSsp（hω）=rTEsp（hω）×1P偏振自发辐射速率rPsp（hω）=rTEsp（hω）×cos2θ+rTMsp(hω)×sin2θ 2.总结了自发辐射角分布在c面材料与非c面材料中的特点。利用辐射角分布和出光锥解释了C面LED发光偏振空间变化，高Al组分LED低出光效率和辐射角分布;利用辐射角分布随c轴转动解释了半极性面材料不对称空间偏振特性和出光行为 3.改进蒙特卡罗偏振光线追迹分析方法，设置不同的光源以区别量子阱中不同辐射分布，从而使追迹法能够模拟不同波段LED的偏振特性，还能分析其出光效率。 4.结合光源特点和蒙特卡罗偏振光线追迹技术，加深了对出光的认识，图形化衬底（Patterned Sapphire Substrate，PSS）不仅能提高深紫外LED的出光效率，还能使正面发光更加集中。