开发了一种由溅射AlN层和中温GaN层组成的复合成核层来提高黄光LED的内量子效率。系统地研究了在溅射AlN成核层和复合成核层上生长的InGaN基黄光LED的晶体质量和光学性能, 揭示了复合成核层对黄光LED内量子效率的影响机制。分别采用透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、变温光致发光谱和电致发光谱对黄光LED进行表征分析。结果发现, 复合成核层能够诱导产生堆垛层错, 可以有效降低外延层中的位错密度和残余应力。在溅射AlN成核层和复合成核层上生长的黄光LED外延层中的位错密度分别为5.04×108 cm-2和3.98×108 cm-2, 压应力分别为482.71 MPa和266.38 MPa。通过变温光致发光谱计算得到在溅射AlN成核层和复合成核层上生长的黄光LED的内量子效率（室温295 K）分别为12.5%和29.8%。

为了改善蓝光大功率LED芯片p电极处的电流拥挤现象, 提高大功率LED芯片的外量子效率, 在ITO透明导电层与p-GaN间沉积插指型SiO2电流阻挡层。采用等离子体增强化学气相沉积的方法沉积SiO2薄膜, 再经过光刻和BOE湿法刻蚀技术制备插指型SiO2电流阻挡层。采用SimuLED仿真软件分析插指型SiO2电流阻挡层对大功率LED芯片电流扩展性能的影响, 研究插指型SiO2电流阻挡层对大功率LED芯片外量子效率的影响。结果发现, 插指型SiO2电流阻挡层结构可以有效改善p电极附近的电流拥挤现象。与没有沉积插指型SiO2电流阻挡层的大功率LED芯片相比, 光输出功率得到显著的提高。在350 mA的输入电流下, 沉积插指型SiO2电流阻挡层后的大功率LED芯片的外量子效率提高了18.7%。