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GaN基材料是宽禁带、直接带隙的半导体材料，具有十分优异的光电特性以及稳定的化学性能，已被广泛的应用于信息指示、全彩显示和照明领域。作为GaN基光电子器件的核心部分，采用InGaN/GaN低维材料作为有源区成为当前的研究热点。围绕其生长和发光特性，至今进行了大量的研究。目前，低In组分InGaN/GaN低维材料的质量和发光效率已经得到了较大的提高，然而对于高In组分InGaN/GaN低维材料发光性质的研究却相对滞后，这是因为高In组分的InGaN/GaN低维材料中由于较大的品格失配，会产生较大的极化电场和较多的缺陷。较大的极化电场会引起较强的量子限制斯塔克效应(QCSE)效应，使电子空穴波函数分离，导致载流子复合效率下降;较多的缺陷会俘获更多的载流子，导致辐射复合效率下降。 针对上面所述的问题，InGaN/GaN量子点和半极性量子阱受到极大的关注。本论文主要进行了以下两方面的研究。 1、研究了InGaN/GaN量子点的发光性能。自组装形成的InGaN量子点在点状结构形成的过程中可以释放应力，从而会使QCSE减弱，且由于量子点的准0维结构，在三个方向上对载流子具有很强的限制作用，从而阻止载流子向非辐射复合中心迁移。与传统的InGaN/GaN量子阱结构相比，效率下降现象会明显减弱。我们利用了变功率光致发光和变温光致发光技术对InGaN/GaN量子点样品的光学性质进行了测试。变功率光致发光结果显示，样品发光峰位随功率变化很小，可以忽略不计，从而证明了该量子点样品中的QCSE较弱。变温光致发光结果显示，样品发光峰位随温度的升高呈现先红移后蓝移的“V”型变化趋势，与一般量子阱样品的“S”型变化趋势不同，这是由于量子点具有较强的局域性，温度升高引起的热激发能并不能使载流子挣脱局域态的束缚，从而并不能观察到第二次红移。通过变温PL谱的积分强度拟合曲线以及能带随温度收缩曲线，进一步证实了量子点的较强局域性，同时也发现与同组分量子阱样品相比，量子点中的非辐射复合中心较少。 2、研究了半极性InGaN/GaN多量子阱的发光性质。首先分别利用原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)对样品进行微结构特性表征，可以看出样品表面具有较多的缺陷，且TEM中可以清楚地观察到“V”型缺陷内的量子阱结构。接着我们分别对(0001)面和(1(1)01)面量子阱进行了发光能级计算，计算结果显示，常温时(0001)面量子阱发光中心为585nm，(1(1)01)面量子阱发光中心为438nm，斜面量子阱的发光能级比(0001)面量子阱高355.8meV。最后我们分别利用变温阴极荧光(CL)、变温光致发光(PL)、变注入电流电致发光(EL)和电流-电压(I-V)测试技术对样品进行了测试，CL测试中，将高能电子束聚焦到“V”型坑侧面得到CL谱，(0001)面和(1(1)01)面量子阱发光中心分别为584nm和440nm，与能级计算结果基本一致，CL谱观察到了(0001)面量子阱发光，且其积分强度与(1(1)01)面量子阱发光比值逐渐增大，证明了随温度升高(1(1001)面量子阱中载流子受热激发会向(0001)面量子阱中迁移，且迁移量逐渐增大。PL测试中，584nmPL谱积分强度随温度升高先增大后减小进一步证明了这个结论。CL和PL测试结果说明半极性量子阱的存在可以提高样品光学性质。EL测试中，较大的峰位蓝移证明了(0001)面量子阱较大的QCSE效应。I-V测试结果中，样品正向工作电压和反向漏电流都较大，说明其电学特性较差。