界面工程是提高光电探测器性能的有效方法之一。报道了基于界面工程调控的石墨烯（Gr，2D）/GaN（3D）范德瓦耳斯异质结紫外光电探测器。GaN吸收光子产生电子空穴对，并在内建电场作用下发生分离。其中，光生空穴利用隧穿效应向Gr一侧迁移，而光生电子向GaN一侧迁移。在较高的电场驱动下，载流子将发生碰撞，造成光电流倍增，使得器件的光吸收效率与光电转化效率有明显提升。因此，器件在-2 V偏压条件和5 μW/cm²紫外光照射下，展示出较高的响应度（395.2 A/W）和较大的探测率（4.425×10¹⁵ Jones）值。该研究丰富了界面工程技术在Gr基紫外光电探测器的应用，为制备高性能紫外探测器提供了可能。

采用高温熔融法制备了一定质量比例的SiO2-YAG∶Ce3+片状荧光玻璃, 厚度为0.2 mm, 分析其XRD物相、光学和SEM微观结构、PL光谱。结果表明: 荧光玻璃保留了晶相, 荧光粉颗粒在玻璃基质中均匀分布, 荧光玻璃和荧光粉的激发响应关系一致。在465 nm蓝光激发下, 发射波长均在535 nm附近, 表明荧光玻璃除含有玻璃相, 还有荧光粉的物质结构特性。将不同波长蓝光芯片与不同荧光粉含量的荧光玻璃进行封装测试, 结果表明: 器件的流明效率可达到234.81 lm/W; 色温和显色指数均随荧光粉含量增加而单调下降, 呈现高色温和低显色指数; 荧光粉质量分数从6%增加至15%时, 不同波长激发下的色坐标x与y呈现大致相同的线性变化率。采用450 nm激光激发荧光玻璃, 测试样品温度变化发现温升较缓, 温降迅速, 耐热性能优越。实验结果表明, 将荧光玻璃用于LED白光照明封装, 能实现流明效率和耐热性能的大幅提升, 形成良好的白光输出。

为了实现高显色指数和流明效率的白光发光二极管,在(0001)蓝宝石衬底上利用金属有机化学气相沉积系统,生长了双波长发射的InGaN/GaN多量子阱发光二极管结构.通过对不同In组分含量的双波长发射发光二极管结构的光致发光和电致发光性能进行分析，结果表明In组分含量对双波长发射发光二极管的光致发光谱的稳定性及发光效率有重要影响.此外，用双蓝光发射的芯片来激发YAG:Ce荧光粉实现了高显色指数白光发射.

光提取效率的提高对GaN基蓝光LED的广泛应用有重要的影响。计算了以Ni／Au基金属化方法形成的p型GaN电极的折射率，通过分析电极层中的能流传输情况在电极上设计高折射率的耦合层来减少电极层对光的吸收以及提高光的透射，耦合层通过采用圆台结构来减少光在空气／耦合层界面上的全反射以提高GaN基蓝光LED的光提取效率。应用传输矩阵法计算的结果表明，光学厚度为π／2，折射率为2．02的ITO耦合层能使450nm的蓝光在膜系上的透射率提高到75%。

利用传输矩阵法对不同入射介质的GaN基分布布拉格反射器(DBR)进行了反射谱的理论分析。计算表明，入射介质的折射率与低周期DBR反射率呈二次函数关系，与高周期DBR反射率近似线性关系。根据这些特点，推导出估算DBR在LED器件中的实际反射率公式。分析了从空气和A1_0．4Ga_0．5In_0．1N入射介质下不同GaN基DBR结构的反射光谱差异。为减弱入射介质对DBR反射谱的影响以及改善材料结构的质量，设计了半混合GaN基DBR结构。分析指出，半混合DBR在材料结构生长和光谱方面比传统DBR更有优势。

采用光学传输矩阵理论对Al0.5Ga0.5As/AlAs材料分布布喇格反射器(DBR)进行理论研究,分析了-10℃到100℃的范围内,温度变化对不同DBR结构的反射光谱影响.结果表明:随着温度的升高,传统20周期DBR的反射光谱向长波长方向移动,速率约0.05 nm/℃,其中由线热膨胀系数带来的影响小于0.001 nm/℃.当传统DBR的周期数增大时,温度对DBR光谱反射率的影响在减小,同时DBR的反射谱峰值波长发生红移.为了降低温度对DBR反射光谱的影响,提出一种新型的复式DBR结构.分析指出:该复式DBR比传统DBR有更大的反射光谱半峰宽,基本能覆盖同温度的AlGaInP LED电致发光光谱,这对提高LED的出光效率有现实意义.

制备了人工欧泊SiO₂光子晶体模板并运用有机金属化学气相沉积(MOCVD)技术在SiO₂光子晶体模板中生长填充了InP晶体。实验研究了不同成核温度(300℃，350℃，400℃)对于生长填充InP的影响。扫描电镜和反射谱分析结果显示，温度对于InP在SiO₂光子晶体模板中的生长有重要影响。随着成核温度的升高，InP在SiO₂光子晶体模板中的填充率随之降低。

氮基四元Ⅲ－Ⅴ族化合物可用于高亮度蓝光LED和高温、大功率及高频电子器件。可以通过改变Al_xGa_yIn_1－x－yN组分的大小，得到在与衬底晶格匹配的情况下不同的材料禁带宽度，但是由于在给定组分下A1GaInN难以稳定生长。所以应用价力场模型(VFF)研究它的热动力稳定性，得出了AlGaInN不稳定的二相区间，并且定量讨论两种组分确定的AlGaInN合金的富In区与温度的关系。希望对生长高质量AlGaInN材料起到参考作用。

从材料体系、结构设计和降低串电阻方法等方面系统阐述了分布布拉格反射器(DBR)在发光二极管(LED)器件中的发展情况,并对分布DBR的发展提出了几点研究意见。

采用传输矩阵法对Al0.5Ga0.5As-AlAs材料的发光二极管分布布拉格反射器进行入射角的反射光谱研究,计算发现反射偏振光p和s随入射角的增大呈“V”形变化,在49.8°处有最小反射值。不同入射介质[以空气和限制层(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P材料]下的反射光谱受入射角的影响差异很大,其中入射角对空气入射介质的反射谱影响较小,由0°入射的反射率88.13%降至45°的84.94%,反射峰值波长蓝移仅10 nm;但入射角对(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P入射介质的反射谱影响很大,仅从0°到45°入射,反射率降幅就超过45%,反射峰值波长蓝移超过127 nm。为了减缓这种影响,提出了多波长布拉格反射器结构设计。计算表明多波长分布布拉格反射器在0°～45°的入射角内比传统的分布布拉格反射器有更好的光谱特性,这对提高发光二极管的出光效率有现实意义。