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随着应用领域的不断扩大，实现对发光二极管直接控制变得十分有必要。目前控制电流通断是对大功率器件进行控制的主要方法，在LED灯具制造中，LED控制电路制造成本比较高，复杂结构使其相对稳定性较差，且使用寿命远低于LED。为了在整体使用寿命和制造成本上都有所改善，我们采用高亮度发光晶体管替代传统的LED。发光晶体管最早起源大致可分为两种：一种基于实空间转移原理，即GaAs材料中电子在实空间转移，产生负微分电阻效应，但由于电子(空穴)的实空间转移注入效率比较低，器件发光效率不佳；另一种为npn型晶体管器件，该结构基于传统的npn双极型晶体管原理实现在p型多量子阱基区中电子和空穴的辐射复合。但由于大部分电子会穿过基区达到集电极形成集电极电流，所以复合效率较低。 在以上研究的基础上我们提出金属半导体场效应发光晶体管(LEFET)结构，即以低掺杂的n-GaN与金属电极形成肖特基接触，作为栅极，p型GaN和高掺的n-GaN分别作为漏极和源极。本文通过实验完整地制备了GaN-LEFET器件，对其重要性能参数进行了测试，并从理论上对器件的性能进行了深入研究，得到了如下具有创新性和意义的研究结果： 1、研究了GaN-LEFET器件的光学电学特性，并进行了软件拟合。实验和模拟结果都表明：该器件的I-V曲线介于LED和MOSFET器件之间，有一定的开启电压(3V左右)，随着电压的增加，电流逐渐趋于饱和。栅极电压对输出光功率的控制作用目前还是有限的(栅压为-4V左右，光功率衰减达40％)，当栅极电压过高时，光输出功率因为器件温度过高而快速衰减。 2、采用软件模拟分析的方法，结合I-V特性曲线、输出光功率、相对内量子效率、辐射复合效率、有源区载流子(电子和空穴)浓度等对多量子阱结构中In组分对GaN-LEFET器件性能的影响进行系统的研究。模拟结果表明：In组分影响到栅极电压对输出光功率的控制效果。高In组分时栅极电压使输出光功率的衰减呈现台阶状，只在几个特定栅极电压的位置变化陡峭。低In组分时输出光功率逐渐衰减，无明显台阶。高In组分适用于光强突变的，低In组分适用于光强渐变器件的光效控制。 3、采用软件模拟分析的方法，研究了InGaN/InGaN多量子阱LEFET结构中极化效应对输出光功率的影响。模拟结果表明：极化电荷的增加会使多量子阱结构的能带发生倾斜，由于电子和空穴分别向p型GaN层和n型GaN层发生集中，造成相对内量子效率减小，输出光功率下降。在较大的工作电压(VD=8V)下，量子阱中的电流溢出效应明显，光输出功率不随栅极电压的增加而立即发生衰减，GaN-LEFET的相对内量子效率表现为先增加再减小。