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半导体发光二极管（lightemittingdiodes，LED）具有节能、高效、寿命长、绿色环保等优点，因而被广泛地应用到照明领域。在LED制造中，水平式GaN基LED的电流拥挤效应是影响外量子效率提高的主要因素。由于ITO具有良好的电导率以及在蓝光波长范围内的高光透射率等特性，因此被用作电流扩展层，来与P-GaN形成接触，解决了这一问题。本文的工作是在国家863项目和国家自然基金项目以及国家支撑计划的支持下进行的，主要从具有ITO的GaN基蓝光LED角度来研究如何改善器件光电特性，并提高器件的可靠性。主要内容包括：1.本文对热退火处理的ITO进行了性能测试和分析，分析了不同退火温度对真空蒸镀ITO特性的影响。通过测试ITO薄膜的电阻率和透射率随温度的变化关系，发现退火温度为450℃，时间为30min时，ITO薄膜电阻率最低为1.19×10-4)cm，透射率高达94.17%。2.对ITO/P-GaN接触特性进行了研究，使用环形传输线模型测量ITO/P-GaN接触电阻率，在450℃退火温度下得到最小值为3.9×10-3cm2。通过ITO/p-GaN接触界面处的俄歇电子能谱图，分析了界面处的原子分布状态。界面处的In、Sn、O、Ga组分变化解释了高温退火之后ITO/p-GaN接触电学性能降低的原因。3.（1）研究了常规高取光、低接触电阻的GaNLED制备工艺。通过霍尔实验，研究了不同退火温度下ITO载流子浓度和霍尔迁移率的变化。制备了Ni/Au和ITO/P-GaN接触蓝光LED，分析比较了其光电性能。在20mA电流注入下，450℃退火样品I-V特性最好，正向压降为3.14V，光输出功率达12.57mW。（2）采取了ICP深刻蚀隔离槽的方法，设计并制造了高压12V蓝光LED，二层台阶隔离槽深达5um，通过选择刻蚀的速率，得到了79.2°的侧壁坡度。对该规格的LED在上述最佳条件下进行ITO退火后测试，与常规同等芯片面积LED相比接触电阻下降4.6Ω，出光功率提高了5mW。4.（1）对具有ITO薄膜的LED进行热特性分析。选取了具有两种外延材料（AlGaInP和InGaN系）、四种颜色（红、橙、蓝、绿）的LED灯珠进行铝基板封装，对其进行结温及变电流测试，分析了不同材料以及不同组分元素对LED热特性的影响，结果表明功率型LED的光电特性依赖于结温。（2）对有无ITO电流扩展层的LED、具有不同厚度ITOLED、不同芯片尺寸LED进行老化对比实验。结果表明，ITO薄膜的应用使LED压降明显下降，光输出功率有所增大；具有ITO电流扩展层的LED在长时间老化条件下，光效衰减更明显；较厚ITO的LED可靠性较好；芯片尺寸越小，结温越高，稳定性越差。分析得出电压升高是导致结温增加LED失效的主要原因。（3）对12V高压LED进行了电流应力试验，通过老化前过程中光通量和电压的阶段性测试，分析了其参数变化的趋势及引起这种变化的原因，使用光学显微镜观察了失效样品微观图像，并分析了红外热影像图像，模拟了老化前后的结温-电压变化曲线，对老化过程失效样品进行了失效机理分析。